哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计7

Harbin Institute of Technology

机械原理大作业(二)

课程名称：机械原理

设计题目：凸轮机构设计7

院系：

班级：

设计者：

学号：

指导教师：丁刚陈明

设计时间：2014年6月

哈尔滨工业大学能源科学与工程学院

大作业2 凸轮机构设计

一.设计题目

如图2-1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表2-1。从表2-1中选择一组凸轮机构的原始参数，据此设计该凸轮机构。

图2-1

表2-1 凸轮机构原始参数

二.凸轮机构的设计要求

1.确定凸轮推杆升程、回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图；（1）.确定推杆的升程回程运动方程

对于不同运动规律的凸轮结构，其上升与下降的方式不一，但遵循同样的运动顺序：上升、远休止点恒定、下降、近休止点恒定。因此设计它仅需确定这四个阶段的角度与位置即可。

(2).绘制推杆位移、速度、加速度线图 推杆运动方程：

推程运动方程

2/4/,1120)(2

/4/),2

(

1120)(2/4/),2

(56070)(2

1122

πφπωφπφπφπ

ωφπφπφπ

πφ<<-=<<-=<<--

=a v s

回程运动方程

913,49cos 162835)(9

13,49sin 4315)(9

13),49cos

1(35)(2

11π

φπφωφπφπφωφπφπφφ<

<=<<=<<-=a v s ① 位移图像程序：

fai01=pi/2; fai02=pi/2; fais1=4*pi/9; fais2=5*pi/9; h=70;

%推程角、回程角

fai1=0:0.001*pi:pi/4; fai2=pi/4:0.001*pi:pi/2; fai3=pi/2:0.001*pi:17*pi/18; fai4=17*pi/18:0.001*pi:13*pi/9; fai5=13*pi/9:0.001*pi:2*pi; %位移方程

s1=2*h*(fai1/fai01).^2;

s2=h-2*h/(fai01)^2*(fai01-fai2).^2; s3=h+0.*fai3;

s4=h/2*(1+cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1)))); s5=0+0.*fai5;

plot(fai1,s1,fai2,s2,fai3,s3,fai4,s4,fai5,s5); xlabel('角度'); ylabel('位移'); axis([0,7,-5,75]);

4/0/1120)(4/0,/1120)(4

/0,/560)(22

12

122πφπωφπφπφωφπφπφφ<<=<<=<<=，a v s

title('位移—角度曲线')

② 速度图像程序

令11=ω则可以得到速度图像的程序

%速度方程

v1=4*h/(fai01)^2.*fai1;

v2=4*h/(fai01)^2.*(fai01-fai2); v3=0.*fai3;

v4=-pi*h/(2*fai02)*sin(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1))); v5=0.*fai5;

plot(fai1,v1,fai2,v2,fai3,v3,fai4,v4,fai5,v5); xlabel('角度'); ylabel('速度');

title('速度-角度曲线');

③加速度程序及其图像

%加速度方程

a1=4*h/(fai01)^2;

a2=-4*h/(fai01)^2;

a3=0.*fais1;

a4=-(pi)^2*h/(2*(fai02)^2)*cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1))); a5=0.*fai5;

plot(fai1,a1,fai2,a2,fai3,a3,fai4,a4,fai5,a5);

xlabel('角度');

ylabel('加速度');

title('加速度-角度曲线');

(3). 绘制凸轮机构的

s s

-ϕ

d d 线图 %分别对s1、s2、s3、s4、s5求导 fai01=pi/2; fai02=pi/2; fais1=4*pi/9; fais2=5*pi/9; h=70;

%推程角、回程角

fai1=0:0.001*pi:pi/4; fai2=pi/4:0.001*pi:pi/2; fai3=pi/2:0.001*pi:17*pi/18; fai4=17*pi/18:0.001*pi:13*pi/9; fai5=13*pi/9:0.001*pi:2*pi; ds1=4*h.*fai1/(fai01)^2;

ds2=4*h.*(fai01-fai2)/(fai01)^2; ds3=0.*fai3;

ds4=-h/2.*sin((fai4-(fai01+fais1))*pi/fai02)*pi/fai02; ds5=0.*fai5; %位移方程

s1=2*h*(fai1/fai01).^2;

s2=h-2*h/(fai01)^2*(fai01-fai2).^2; s3=h+0.*fai3;

s4=h/2*(1+cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1)))); s5=0+0.*fai5;

plot(ds1,s1,ds2,s2,ds3,s3,ds4,s4,ds5,s5); xlabel('类速度'); ylabel('位移');

title('位移-类速度曲线');