凸轮机构大作业..
机械原理大作业凸轮机构设计
（题号：3-A）
学院：机电工程学院
目录
（一）设计题目及数据
（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程
（三）程序框图
（四）计算源程序
（五）凸轮机构图（廓线）
（六）设计心得及体会
（七）参考文献
一、设计题目及数据
试用计算机辅助设计完成摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计
（1）推程运动规律为正弦加速度运动，回程运动规律为等加速等减速运动；
（2）打印出原始数据；
（3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值；
（4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；
（5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；
（6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。
表一 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
题号 初选的基圆半
径
R0/
mm
偏距
/mm
推杆行程/m m 滚子半径Rr/m m 许用压力角 许用最小曲率半径[ρamin] [α1] [α2] 3-A 15 5 28 10 30? 70? 0.3Rr
计算点数：N=120
q1=60; 近休止角δ1
q2=120; 推程运动角δ2
q3=90; 远休止角δ3
q4=90; 回程运动角δ4
二、运动规律：1.推程运动规律：正弦加速度运动00=[(/)-sin(2/)/2]S h δδπδδπ
2.回程运动规律：等加速等减速运动：2''20=-2/S h h δδ ('0=0-/2S δ)
'2'200=2h(-)/S δδδ
3近休凸轮转角0°- 60°，推程凸轮转角60°-180°，远休凸轮转角180°-270°
二、推杆运动规律及凸轮廓线方程
推杆运动规律：
（1）近休阶段：0o ≤δ<60 o
X L =R L cos （m α-δ） Y L =R L cos （m
α-δ） Xs=R 0cos(m α-δ) Y L =R L sin （m
α-δ） 其中m α=arctan 22
0()r e R R e ++ R L= R 0+R r
（2）推程阶段：60o ≤δ<180 o
X L =R n cos （1αα-） Y L =R n sin （1αα-）
1=(R -R )cos(-)s n r X αα 1=(R -R )sin(-)
s n r Y αα 22
R =(l+s)-e n 22
0R=(R +R )-e r 1=arccos n e R α 00=[(/)-sin(2/)/2]S h δδπδδπ
（3）远休阶段：180o ≤δ<270 o
R max=最大的R n max max
arccos e R α= Xs=R max *cos （max αα-） Y L =R max *sin （max αα-）
Xs=（R max -10）*cos （max α
α-） Ys=（R max -10）*cos （1α
α-）
(4)回程阶段：270≤δ<360
S=h-2h 2'20/δδ S=2h （
三、压力角的求法
可由220tan [(/]/[ds d e R e αδ=--+s ]求出推程和回程各自的一组值，然后找出推程和回程里各自最大的压力角，然后与[1α] [2α]相比较，若不小于[1α]和[2α]应该改变R 0再重新求压力角直到满足条件为止，最后再求出相应的凸轮转角δ。
三、程序框图
开始 读入：r 0，Δr 0，r t ，h 或（φ），e 或（l AB 、
四计算源程序1.r0=15;
e=5;
rr=10;
h=28;
r1=r0+rr;
a11=30*pi/180;
a22=70*pi/180;
pamin=0.3*rr;
x2=zeros(1,121);
y2=zeros(1,121);
xl=zeros(1,124);
yl=zeros(1,124);
xs=zeros(1,124);
ys=zeros(1,124);
rn=zeros(1,100);
a1=zeros(1,100);
sa=zeros(1,100);
aa1=zeros(1,31);
aa2=zeros(1,16);
rs=zeros(1,72);
s1=zeros(1,41);
s21=zeros(1,16);
s22=zeros(1,16);
al=zeros(1,16);
a2=zeros(1,41);
saa=zeros(1,100);
sa=zeros(1,100);
xss1=zeros(1,100);
yss1=zeros(1,100);
xss2=zeros(1,100);
yss2=zeros(1,100);
rs=zeros(1,121);
l=(r1^2-e^2)^0.5;
l
am=atan(l/e);
am
for k=1:1000
r1=r0+rr;
l=(r1^2-e^2)^0.5;
am=atan(l/e);
a=[0:3:60]*pi/180;
for i=1:21
xl(i)=r1*cos(am-a(i)); yl(i)=r1*sin(am-a(i));
xs(i)=r0*cos(am-a(i));
ys(i)=r0*sin(am-a(i));
rs(i)=r1;
end
a0=2/3*pi;
a=[0:3:120]*pi/180;
a2=[60:3:180]*pi/180;
for i=1:41
s1(i)=h*(a(i)/a0-(sin(2*pi*a(i)/a0))/(2*pi));
sa(i)=h*(1/a0-2*pi/a0*cos(2*pi*a(i)/a0)/(2*pi));
saa(i)=2*pi/(a0*a0)*sin(2*pi*a(i)/a0);
rn(i)=((l+s1(i))^2+e^2)^(0.5);
a1(i)=acos(e/rn(i));
xl(i+21)=rn(i)*cos(a1(i)-a2(i));
yl(i+21)=rn(i)*sin(a1(i)-a2(i));
xs(i+21)=(rn(i)-rr)*cos(a1(i)-a2(i));
ys(i+21)=(rn(i)-rr)*sin(a1(i)-a2(i));
xss1(i)=sa(i)*sin(a(i))+(r0+s1(i))*cos(a(i));
yss1(i)=sa(i)*cos(a(i))-(r0+s1(i))*sin(a(i));
xss2(i)=saa(i)*sin(a(i))+sa(i)*cos(a(i))+sa(i)*cos(a(i))-(r0+s1(i))*s in(a(i));
yss2(i)=saa(i)*cos(a(i))-sin(a(i))*sa(i)-sa(i)*sin(a(i))-(r0+s1(i))*c os(a(i));
rs(i+20)=((xss1(i))^2+(yss1(i))^2)^(1.5)/((xss1(i)*yss2(i)-yss1(i)*xs s2(i)));
if i==41
re=rn(i);
ae=a1(i);
end
sa(i)=h*(1/a0-2*pi/a0*cos(2*pi*a(i)/a0)/(2*pi));
aa1(i)=atan((sa(i)-e)/(s1(i)+((r0^2)-e^2)^(0.5)));
end
sa;
re;
ae;
aa1;
aa1=abs(aa1)*180/pi;
for i=1:41
if aa1(i)<=90
aa1(i)=aa1(i);
elseif aa1(i)>=180 & aa1(i)<=270
aa1(i)=aa1(i)-180;
elseif aa2(i)>270
aa1(i)=360-aa1(i);
else aa1(i)=180-aa1(i);
end
end
aa1;
[aamaxt,t]=max(aa1);
aamaxt;
aam1=a2(t)*180/pi;
a=[180:3:270]*pi/180;
for i=1:31
xl(i+62)=re*cos(ae-a(i));
yl(i+62)=re*sin(ae-a(i));
xs(i+62)=(re-rr)*cos(ae-a(i));
ys(i+62)=(re-rr)*sin(ae-a(i));
rs(i+60)=re;
end
a0=0.5*pi;
a=[0:3:45]*pi/180;
al=[270:3:315]*pi/180;
for i=1:16
s21(i)=h-2*h*a(i)*a(i)/(a0*a0);
sa(i)=-4*h*a(i)/((a0)^2);
saa(i)=-4*h/((a0)^2);
rn(i)=((l+s21(i))^2+e^2)^(0.5);
a1(i)=acos(e/rn(i));
xl(i+93)=rn(i)*cos(a1(i)-al(i));
yl(i+93)=rn(i)*sin(a1(i)-al(i));
xs(i+93)=(rn(i)-rr)*cos(a1(i)-al(i));
ys(i+93)=(rn(i)-rr)*sin(a1(i)-al(i));
sa(i)=-4*h*a(i)/((a0)^2);
aa2(i)=atan((sa(i)-e)/(s21(i)+((r0^2)-e^2)^(0.5)));
xss1(i)=sa(i)*sin(a(i))+(r0+s21(i))*cos(a(i));
yss1(i)=sa(i)*cos(a(i))-(r0+s21(i))*sin(a(i));
xss2(i)=saa(i)*sin(a(i))+sa(i)*cos(a(i))+sa(i)*cos(a(i))-(r0+s21(i))* sin(a(i));
yss2(i)=saa(i)*cos(a(i))-sin(a(i))*sa(i)-sa(i)*sin(a(i))-(r0+s21(i))* cos(a(i));
rs(i+90)=((xss1(i))^2+(yss1(i))^2)^(1.5)/((xss1(i)*yss2(i)-yss1(i)*xs
s2(i)));
end
aa2;
aamaxh21=abs(aa2)*180/pi;
aa2=abs(aa2)*180/pi;
for i=1:16
if aa2(i)<=90
aa2(i)=aa2(i);
elseif aa2(i)>=180 & aa2(i)<=270
aa2(i)=aa2(i)-180;
elseif aa2(i)>270
aa2(i)=360-aa2(i)
else aa2(i)=180-aa2(i);
end
end
[aamaxh21,t]=max(aa2);
aamaxh21;
aam21=al(t)*180/pi;
a0=0.5*pi;
a=[45:3:90]*pi/180;
al=[315:3:360]*pi/180;
for i=1:16
s22(i)=2*h*(a0-a(i))^2/((a0)^2);
sa(i)=4*h*(a0-a(i))/((a0)^2);
saa(i)=-4*h/((a0)^2);
rn(i)=((l+s22(i))^2+e^2)^(0.5);
a1(i)=acos(e/rn(i));
xl(i+108)=rn(i)*cos(a1(i)-al(i));
yl(i+108)=rn(i)*sin(a1(i)-al(i));
xs(i+108)=(rn(i)-rr)*cos(a1(i)-al(i));
ys(i+108)=(rn(i)-rr)*sin(a1(i)-al(i));
sa(i)=4*h*(a0-a(i))/((a0)^2);
aa2(i)=atan((sa(i)-e)/(s22(i)+((r0^2)-e^2)^(0.5)));
xss1(i)=sa(i)*sin(a(i))+(r0+s22(i))*cos(a(i));
yss1(i)=sa(i)*cos(a(i))-(r0+s22(i))*sin(a(i));
xss2(i)=saa(i)*sin(a(i))+sa(i)*cos(a(i))+sa(i)*cos(a(i))-(r0+s22(i))* sin(a(i));
yss2(i)=saa(i)*cos(a(i))-sin(a(i))*sa(i)-sa(i)*sin(a(i))-(r0+s22(i))* cos(a(i));
rs(i+105)=((xss1(i))^2+(yss1(i))^2)^(1.5)/((xss1(i)*yss2(i)-yss1(i)*x
ss2(i)));
end
rs=abs(rs);
[rsmin,n]=min(rs);
pamin=rsmin-10;
aamaxh22=abs(aa2)*180/pi;
aa2=abs(aa2)*180/pi;
for i=1:16
if aa2(i)<=90
aa2(i)=aa2(i);
elseif aa2(i)>=180 & aa2(i)<=270
aa2(i)=aa2(i)-180;
elseif aa2(i)>270
aa2(i)=360-aa2(i);
else aa2(i)=180-aa2(i);
end
end
[aamaxh22,t]=max(aa2);
aamaxh22;
aam22=al(t)*180/pi;
if aamaxt<30 & aamaxh21<70 & aamaxh22<70 & pamin>=3 break;
else r0=r0+5;
end
end
aamaxt
aam1
aamaxh21
aamaxh22
aam21
aam22
rs
pamin
n
r0
xl
yl
xs
ys
for i=1:121
a=[0:3:360]*pi/180;
x2(i)=r0*cos(a(i));
y2(i)=r0*sin(a(i));
end
figure(1)
plot(xl,yl,'--',xs,ys,':',x2,y2,'-')
xlabel('x')
ylabel('y')
title('í1??μ?êμ?ê??àaoíàí????àa')
figure(2)
plot(rs)
2.凸轮理论轮廓的坐标值
xl =
Columns 1 through 10
5.0000 7.3337 9.6473 11.9344 14.1888 1
6.4044 18.5749 20.6946 22.7575 24.7581 Columns 11 through 20
26.6908 28.5504 30.3316 32.0298 33.6402 35.1583 36.5801 37.9016 39.1193 40.2297 Columns 21 through 30
41.2298 41.2298 42.1195 42.9096 43.6146 44.2494 44.8286 45.3654 45.8709 46.3533 Columns 31 through 40
46.8177 47.2650 47.6924 48.0927 48.4548 48.7639 49.0019 49.1481 49.1800 49.0740 Columns 41 through 50
48.8063 48.3542 47.6964 46.8144 45.6927 44.3202 42.6898 40.7993 38.6513 36.2532 Columns 51 through 60
33.6170 30.7587 27.6979 24.4568 21.0600 17.5331 13.9017 10.1913 6.4257 2.6264 Columns 61 through 70
-1.1874 -5.0000 -5.0000 -8.7991 -12.5741 -16.3146 -20.0104 -23.6513 -27.2274 -30.7289 Columns 71 through 80
-34.1462 -37.4698 -40.6908 -43.8002 -46.7896 -49.6508 -52.3758 -54.9573 -57.3882 -59.6617 Columns 81 through 90
-61.7717 -63.7125 -65.4785 -67.0652 -68.4680 -69.6831 -70.7072 -71.5375 -72.1718 -72.6082 Columns 91 through 100
-72.8456 -72.8834 -72.7214 -72.7214 -72.2979 -71.5528 -70.4908 -69.1189 -67.4468 -65.4867 Columns 101 through 110
-63.2530 -60.7626 -58.0346 -55.0899 -51.9518 -48.6451 -45.1964 -41.6338 -37.9867 -34.3691 Columns 111 through 120
-30.8760 -27.5080 -24.2642 -21.1417 -18.1362 -15.2418 -12.4514 -9.7566 -7.1477 -4.6143 Columns 121 through 124
-2.1451 0.2719 2.6494 5.0000
yl =
Columns 1 through 10
44.7214 44.3984 43.9537 43.3886 42.7045 41.9034 40.9875 39.9591 38.8213 37.5771 Columns 11 through 20
36.2298 34.7833 33.2414 31.6084 29.8888 28.0872 26.2087 24.2583 22.2415 20.1636 Columns 21 through 30
18.0306 18.0306 15.8493 13.6314 11.3863 9.1202 6.8354 4.5310 2.2029 -0.1556 Columns 31 through 40
-2.5533 -5.0000 -7.5063 -10.0823 -12.7368 -15.4768 -18.3064 -21.2265 -24.2342 -27.3223 Columns 41 through 50
-30.4797 -33.6908 -36.9362 -40.1930 -43.4351 -46.6342 -49.7608 -52.7846 -55.6754 -58.4048
Columns 51 through 60
-60.9461 -63.2757 -65.3736 -67.2239 -68.8154 -70.1416 -71.2005 -71.9951 -72.5323 -72.8228 Columns 61 through 70
-72.8805 -72.7214 -72.7214 -72.3600 -71.8003 -71.0439 -70.0927 -68.9493 -67.6170 -66.0994 Columns 71 through 80
-64.4006 -62.5253 -60.4785 -58.2661 -55.8939 -53.3685 -50.6968 -47.8862 -44.9444 -41.8793 Columns 81 through 90
-38.6995 -35.4135 -32.0306 -28.5598 -25.0107 -21.3931 -17.7169 -13.9920 -10.2289 -6.4377 Columns 91 through 100
-2.6288 1.1872 5.0000 5.0000 8.7958 12.5480 16.2270 19.8034 23.2487 26.5352 Columns 101 through 110
29.6363 32.5265 35.1817 37.5797 39.6997 41.5231 43.0331 44.2154 45.0578 45.6432 Columns 111 through 120
46.0737 46.3681 46.5439 46.6184 46.6076 46.5266 46.3892 46.2080 45.9942 45.7574 Columns 121 through 124
45.5060 45.2465 44.9839 44.7214
3.实际论廓坐标值
xs =
Columns 1 through 10
3.8889 5.7040 7.5034 9.2823 11.0358 12.7590 1
4.4472 16.0958 17.7003 19.2563 Columns 11 through 20
20.7595 22.2058 23.5913 24.9121 26.1646 27.3454 28.4512 29.4790 30.4261 31.2898
Columns 21 through 30
32.0676 32.0676 32.7602 33.3790 33.9389 34.4553 34.9429 35.4149 35.8824 36.3534 Columns 31 through 40
36.8325 37.3205 37.8140 38.3055 38.7834 39.2325 39.6343 39.9677 40.2099 40.3368 Columns 41 through 50
40.3244 40.1494 39.7900 39.2271 38.4449 37.4313 36.1786 34.6837 32.9485 30.9794 Columns 51 through 60
28.7872 26.3868 23.7967 21.0379 18.1337 15.1080 11.9855 8.7897 5.5432 2.2660 Columns 61 through 70
-1.0245 -4.3141 -4.3141 -7.5920 -10.8491 -14.0764 -17.2652 -20.4066 -23.4922 -26.5133 Columns 71 through 80
-29.4617 -32.3295 -35.1085 -37.7914 -40.3707 -42.8393 -45.1905 -47.4179 -49.5152 -51.4769 Columns 81 through 90
-53.2974 -54.9719 -56.4957 -57.8647 -59.0750 -60.1234 -61.0071 -61.7235 -62.2707 -62.6473 Columns 91 through 100
-62.8521 -62.8847 -62.7449 -62.7449 -62.3711 -61.7031 -60.7456 -59.5057 -57.9927 -56.2186 Columns 101 through 110
-54.1977 -51.9463 -49.4832 -46.8290 -44.0062 -41.0392 -37.9541 -34.7785 -31.5411 -28.3538 Columns 111 through 120
-25.3090 -22.4058 -19.6415 -17.0115 -14.5098 -12.1287 -9.8591 -7.6907 -5.6121 -3.6110 Columns 121 through 124
-1.6743 0.2118 2.0614 3.8889
ys =
Columns 1 through 10
34.7833 34.5321 34.1862 33.7467 33.2146 32.5915 31.8791 31.0793 30.1944 29.2266 Columns 11 through 20
28.1788 27.0537 25.8544 24.5843 23.2468 21.8456 20.3845 18.8676 17.2989 15.6828 Columns 21 through 30
14.0238 14.0238 12.3275 10.6037 8.8603 7.1015 5.3280 3.5372 1.7232 -0.1220 Columns 31 through 40
-2.0087 -3.9480 -5.9516 -8.0305 -10.1946 -12.4517 -14.8068 -17.2616 -19.8140 -22.4579 Columns 41 through 50
-25.1827 -27.9741 -30.8135 -33.6789 -36.5453 -39.3856 -42.1711 -44.8725 -47.4609 -49.9085 Columns 51 through 60
-52.1898 -54.2820 -56.1659 -57.8265 -59.2532 -60.4401 -61.3859 -62.0938 -62.5713 -62.8293 Columns 61 through 70
-62.8818 -62.7449 -62.7449 -62.4331 -61.9502 -61.2976 -60.4768 -59.4904 -58.3408 -57.0314 Columns 71 through 80
-55.5656 -53.9476 -52.1817 -50.2727 -48.2260 -46.0470 -43.7419 -41.3168 -38.7786 -36.1340 Columns 81 through 90
-33.3904 -30.5553 -27.6364 -24.6417 -21.5796 -18.4582 -15.2863 -12.0725 -8.8256 -5.5545 Columns 91 through 100
-2.2682 1.0243 4.3141 4.3141 7.5881 10.8207 13.9836 17.0491 19.9899 22.7798
Columns 101 through 110
25.3935 27.8071 29.9977 31.9444 33.6279 35.0307 36.1375 36.9350 37.4123 37.6547 Columns 111 through 120
37.7666 37.7676 37.6766 37.5112 37.2883 37.0235 36.7311 36.4237 36.1128 35.8079 Columns 121 through 124
35.5171 35.2467 35.0012 34.7833
4.（1）推程的最大压力角aamaxt =24.6883 相应的转角aam1=114
回程最大压力角aamaxh21 =39.8865 相应的转角aam21=315
（2）凸轮实际论廓曲线的最小曲率半径pamin=5.2379 (3) 最后确定的凸轮的基圆半径r0=35
5.绘出凸轮的理论轮廓和实际轮廓
如图：
六、设计心得及体会
通过对凸轮机构的编程设计：
（1）加深了matlab的熟悉与应用；
（2）掌握了已知摆杆运动规律用解析法对凸轮轮廓曲线的进行设计的方法以及设计时应该注意的各个性能要求；
（3）熟悉了摆杆的运动规律,特别是正弦加速度运动规律和等加等减速运动规律。
七、参考书
1、《机械原理【M】7版》孙恒，葛文杰，陈作模高等教育出版社2006
2、《机械原理学习指南【M】5版》陈作模，高等教育出版社，2007
3、《MATLAB程序设计》清华大学出版社，2009
凸轮机构大作业___西工大机械原理要点
大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：4-A） （一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图········· （四）计算程序·················
（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 （1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律； （2）打印出原始数据； （3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值； （4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；（5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角； （6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数：N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律： （1）近休阶段：0o≤δ<60 o s=0；
ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s （2）推程阶段：60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律： Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); （3）远休阶段：180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段：270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程： （1）理论廓线方程： s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x，y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);
哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 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 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量，控制流程；s代表位移；q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then
哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题
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 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳
一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表 1 表一：凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程 运动 角（o） 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角（o） 回程 运动 角（o） 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角（o） 远休 止角 （o） 近休 止角 （o） 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120
二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程0 0240 190≤ ≤?，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：
三.运动线图及凸轮s d ds -φ 线图 本题目采用Matlab 编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab 模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回程的运动方程 输入凸轮基圆偏距等基本参数 输出ds,dv,da 图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束
2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图：
3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.
第9章凸轮机构及其设计(有答案)
1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理 由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度 '='v O P 2111ω，由于O P O P v v 1111 22≠'≠',；故其运动规律发生改变。
3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 总分5分。(1)3 分；(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。
4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h ，说明推程运动角和回程运动角的大小。 总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ＝δ0－θ (4)Φ'＝δ' 0＋θ
5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - 总分10分。(1)6 分；(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0?ω，其位移为直线， 如图示。
凸轮机构作业习题讲解学习
凸轮机构作业习题
9.设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将（ A ）。 A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定 10.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角（B）。 11.A.永远等于0° B.等于常数 C.随凸轮转角而变化 D.肯定大于0°二．填充题（每空2分，共20分） 1.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮 机构，其从动件的运动规律是相同的。（选填相同/不同）2.设计某移动从动件盘形凸轮机构，采用平底从动件可以保证凸轮 机构在运动过程中压力角保持不变。 3.图示凸轮机构的名称是偏置移动从动件盘型凸轮机构。 （填充题3图）（填充题4图） 4.在图示凸轮机构中，盘形凸轮的一段轮廓线为渐开线，且凸轮基圆与渐开线 基圆半径相同（半径r0=10 mm），偏置距离e=10 mm，当从动件尖端与渐开线轮廓段在图示位置接触时，其压力角α= 0 。 5.在凸轮机构中，当从动件选择等速运动规律时，会产生刚性冲击。 6.当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现锁死现象。 7.在设计滚子移动从动件盘形凸轮机构时，若发生凸轮实际轮廓变尖现象，为 克服变尖现象，可采取的措施有__增大基圆半径___或____减小滚子半径___。 8.用作图法绘制凸轮廓线时，常采用的方法为有_____图解法__________。 9.凸轮机构中常用弹簧来保持凸轮和从动件紧密接触，弹簧在机构运动分析中 不是一个构件。（选填是/不是） 三、（本题10分）在图示偏置滚子移动从动件盘形凸轮机构中，在图中作出：（1）图示位置时推杆的压力角和位移；（2）凸轮从图示位置转过90°后，推杆的压力角和位移；（3）推杆的行程和所在位置的压力角。
第九章凸轮机构及其设计
第九章凸轮机构及其设计 第一节凸轮机构的应用、特点及分类 1.凸轮机构的应用 在各种机械，特别是自动机械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的凸轮机构。 例1内燃机的配气机构 当凸轮回转时，其轮廓将迫使推杆作往复摆动，从而使气阀开启或关闭(关闭是借弹簧的作用)，以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或排出废气。至于气阀开启和关闭时间的长短及其速度和加速度的变化规律，则取决于凸轮轮廓曲线的形状。 例2自动机床的进刀机构 当具有凹槽的圆柱凸轮回转时，其凹槽的侧面通过嵌于凹槽中的滚子迫使推杆绕其轴作往复摆动，从而控制刀架的进刀和退刀运动。至于进刀和退刀的运动规律如何，则决定于凹槽曲线的形状。 2.凸轮机构及其特点 (1)凸轮机构的组成 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。推杆是被凸轮直接推动的构件。因为在凸轮机构中推杆多是从动件，故又常称其为从动件。凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。 (2)凸轮机构的特点
1）优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。 2）缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 3.凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多，常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。 （1）按凸轮的形状分 1）盘形凸轮（移动凸轮） 2）圆柱凸轮 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。移动 凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作 出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构，而圆柱凸轮机构是一种 空间凸轮机构。盘形凸轮机构的结构比较简单，应用也最广泛，但其推杆的行程不能太大，否则将使凸轮的尺寸过大。 （2）按推杆的形状分 1）尖顶推杆。这种推杆的构造最简单，但易磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合（如用于仪表等机构中）。 2）滚子推杆。滚子推杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。
机械原理大作业3凸轮结构设计说明
机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚明 设计时间： 工业大学机械设计
1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程（mm) 升程运动 角（o）升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]
V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度
哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳 设计时间： 2014.5.2
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ????? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
机械原理 凸轮机构及其设计
第六讲凸轮机构及其设计 （一）凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构 1．组成：凸轮，推杆，机架。 2．优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 二、凸轮机构的分类 1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮 2．按推杆的形状分 尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合 滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。 4．根据凸轮与推杆接触方法不同分： （1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮 （二）推杆的运动规律 一、基本名词：以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角 二、推杆常用的运动规律 1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击：加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，因而引起有限
机械设计课后习题第9章作业图文要点
第9章作业 9-1 何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段一、 一、一曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ 答凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上，使构件产生强烈的冲击；而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上，使构件产生的冲击。 s-δ, v-δ, a-δ曲线见图。在图9-1中B，C处有刚性冲击，在0，A，D，E处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 题9-1图 答在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时，凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象：凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损，使推杆运动失真．使推杆运动规律达不到设计要求，因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径．减小滚子半径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么?
答力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶段-对于力封闭的凸轮饥构，由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F，而是推杆所受的封闭力．其不存在自锁的同题，故允许采用较大的压力角。但为使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构，则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子？问是否可行?为什么? 答不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了．推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行?为什么? 答不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律．而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中，哪个是正偏置?哪个是负偏置?根据式(9-24说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响? 答由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线．得垂足点，若凸轮在垂足点的 速度沿推杆的推程方向．刚凸轮机构为正偏置．反之为负偏置。由此可知．在图 示机沟中，两个均为正偏置。由
哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)
设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程： 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0
s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图
哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第3题)
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 院 系： 机电学院 班 级： 1208103 完 成 者： xxxxxxx 学 号： xx 指导教师： 林琳 设计时间： 2014.5.2 哈尔滨工业大学 凸轮机构设计 一、设计题目 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得：
?? ??????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
哈工大机械原理大作业凸轮
机械原理大作业二 课程名称： _______ 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： ------------------------- 班 级： _________________________ 设计者： ________________________ 学 号： _________________________ 指导教师： ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy
设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程：冷3唱—亦（中］ 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角， s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);
t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角，令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计第题
哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第题)
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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 院系：机电学院 班级：1208103 完成者：xxxxxxx 学号：11208103xx 指导教师：林琳 设计时间：2014.5.2 哈尔滨工业大学
凸轮机构设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表，据此设计该凸轮机构。 序号 升程（mm ） 升程运动角（°） 升程运动规律 升程许用压力角（°） 回程运动角（°） 回程运动规律 回程许用压力角 （°） 远休止角（°） 近休止角 （°） 3 50 150 正弦加速度 30 100 余弦加速度 60 30 80 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ??? ?? ???? ??-= 512cos 1601ππωv ； ω
?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi;
凸轮机构大作业 (修复的)
凸轮机构设计 摆动滚子推杆盘形凸轮机构 （题号：7-A） 班级：机制 学号：2010012447 姓名： 同组其他人员（2010012444） 完成日期：2011年11月19日
1、题目及原始数据及其要求 凸轮机构大作业题目 利用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1 凸轮机构的从动件运动规律 表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线。 凸轮大作业的内容和要求 凸轮大作业应计算正确、完整，文字简明通顺，撰写整齐清晰，并按照以下内容及顺序编写： 1、题目及原始数据； 2、推杆的运动规律及凸轮廓线方程； 3、计算程序； 4、计算结果及分析； 5、凸轮机构图（包括推杆及凸轮理论和实际廓线，并标出有关尺寸及计算结果； 6、体会及建议； 7、参考书；
8、计算程序框图。 最后作出封面和封底左侧为装订线装订成册。 注：滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角α计算公式为： ) sin(])cos([tan 00????δ ? α+-+= OA AB OA AB L l l d d l 且当摆动推杆的角速度ω2与ω1异向时，上式方括号前取减号；当ω2与ω1同向时，取加号。φ0为推杆初位角，可有以下公式计算获得： AB OA AB OA l l r l l 2cos 2 0220++= ? 2、 摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 理论轮廓： 理论轮廓坐标： 0sin sin() OA AB x l l δδ??=-++ 0cos cos()OA AB y l l δδ??=-++ 222 00arccos 2OA AB OA AB l l r l l ?+-= π? 15 2max = δ应分段计算 近休止阶段：
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 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 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程；s 代表位移；q 代表角度 = 0 = 0 i = i +
If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then q = i s = 240 * (230 - q) ^ 2 / 6400 Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 230 And i <= 360 Then q = i s = 0 Step(q, -s), vbBlack Else End If End Sub 2.速度 Private Sub Command2_Click() = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer2_Timer() Static i As Single Dim v As Single, q As Single, w As Single 'i为静态变量，控制流程；q代表角度；w代表角速度，此处被赋予50 = 0 = 0 w = 50 i = i + If i <= 45 Then q = i v = 480 * w * q / 8100 Step(q, -v), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i
凸轮机构作业习题
8. 9. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 凸轮机构章节作业题 ?单项选择题（每题2分，共20分） 一凸轮机构中从动件升程选择等加速、等减速运动规 律, 时（B ）0 A.仅产生柔性冲击 B.仅产生刚性冲击 C.存在柔性和刚性冲击 D.不会产生冲击 设计一滚子从动件盘形凸轮机构的内凹凸轮轮廓时， 只有滚子半径小于实际廓形最小曲率半径， A. 题 B. 题 B. 题 D. 只有滚子半径大于实际廓形最小曲率半径, 只有滚子半径等于实际廓形最小曲率半径, 成绩 回程选择等速运动 下列说法正确的是（A ）。 廓线才不会出现尖点和相交问 廓线才不会出现尖点和相交问 廓线才不会出现尖点和相交问 对任意大小的滚子，廓线都不会出现尖点和相交问题 在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（ D ）o A.移动滚子从动件盘形凸轮机构 B.摆动滚子从动件盘形凸轮机构 C.移动平底从动件盘形凸轮机构 D.摆动从动件圆柱凸轮机构 设计移动平底从动件盘形凸轮机构时，避免出现运动失真问题的合理措施是 （A ）0 A.增大基圆半径 B.减小基圆半径 C.增大从动件杆长 D.增大平底宽度 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构的滚子失效后，若更换的新滚子直径不 同于原滚子时，对凸轮机构造成的影响为（D ）0 A.凸轮实际廓线发生变化 B.凸轮基圆大小发生变化 C.从动件行程发生变化 D.从动件升程包角发生变化 按滚子对心移动从动件设计制造的凸轮机构，在使用时若改用较小的滚子， 则凸轮机构的（C ）不变。 A .最大升距 B.运动规律 C.基圆大小 D .行程最大压力角 凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（ C ）向径。 A. 理论廓线上的最大 B.实际廓线上的最大 C.理论廓线上的最小 D.实际廓线上的最小 在从动件常用运动规律中，不发生硬冲和软冲的是（ C ）规律。 A .等速运动 B .等加速等减速运动 C ?余弦加速度运动 D .正弦加速度运动 设计凸轮廓线时，若减小凸轮的基圆半径，则凸轮压力角将（ A ）o A .增大 B ?减小 C ?不变 D .不确定 10.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角（ B ） 。
凸轮机构设计大作业
大作业（二）凸轮机构设计（题号：8）班级： 姓名、学号： 成绩： 完成日期： 目录
1.凸轮机构大作业题目 (2) 2.推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3) 3.程序流程图 (3) 4.源程序…………………………………………………^5 5.计算结果 (14) 6.凸轮机构图 (16) 7.体会及建议 (19) 8.参考资料 (20) 一、凸轮机构大作业题目 试用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下表所示，凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1 凸轮机构的推杆运动规律 表2 两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
要求：每组（每三人为一组，每人一题）至少打印出一份源程序，每人打印出原始数据；凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；和最后说确定的基圆半径。计算点数N=72~120。 绘出凸轮的理论轮廓和实际轮廓（可用计算机绘图）。 二、推杆运动规律及凸轮廓线方程： 推程（正弦加速度）：s=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/(2π)] 回程（等加速段）：s=h-2hδ2/δ'02 回程（等减速段）：s=2h(δ'0-δ)2/δ'02 凸轮理论廓线方程：x=l OA sinδ-l AB sin(δ+φ+φ0) y=l OA cosδ-l AB cos(δ+φ+φ0) 式中，φ0为推杆的初始位置角，其值为: φ0
四、源程序 clear； r0=22;%初选的基圆半径 dr0=0.05; a=72; %机架长度 L=68;%摆杆长度 rr=18;%滚子半径 fai=28*pi/180;%推杆摆角 PI=3.141592653; alpha1=45;%许用压力角α1 alpha2=65;%许用压力角阿尔法2 lambda=6.3;%许用最小曲率半径 N=120;%取用点的个数 delta1=180*pi/180;%推程凸轮最大转角 delta2=70*pi/180; %远休凸轮最大转角 delta3=80*pi/180;%回程凸轮最大转角 delta4=30*pi/180;%近休凸轮最大转角 alphamax1=0;% 推程最大压力角初值 alphamax2=0; %回程最大压力角初值 roumin=100; %凸轮最小曲率半径初值
哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题
Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 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 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single
表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代