哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

1Harbin 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 2一.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（）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（）40 90 等加等减速30 50 4-5-6-7 多项式60 100 1203二.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 位移方程如下： 速度方程如下： 加速度方程如下：（2）回程运动规律（4-5-6-7 多项式）回程 ，F0=90 ，Fs=100，F0=5002419其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：4三.运动线图及凸轮 线图sd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52、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：63.凸轮的基圆半径和偏距以 ds/df-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 Dtdt,回程许用压力角的限制线 Dtdt，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.72.绘制理论轮廓线上的压力角曲线和曲率半径曲线针对凸轮转向及推杆偏置，令 N1=1 凸轮逆时针转； N2=1 偏距为正。压力角数学模型：=tan1(|12|+022)曲率半径数学模型： )/)(/)/)(/ ( 22/32dxdyydx其中： sin(cos2 1021212 NNesd )co)/(）（in)/( 2ddy曲率半径以及压力角的图像如下图：8压力角图像：曲率半径图像：93.凸轮理论廓线和实际廓线理论廓线数学模型：sinco)(i0esyx凸轮实际廓线坐标方程式：2222 )/()/(/)(dydxryxxtt 其中 R0 为确定的滚子半径，令 R0=15mm利用 Matlab 程序写出凸轮的理论廓线和实际廓线以及基圆、偏距圆的曲线方程，并且进行模拟 ，可以得出如下凸轮图像： 10*附页相关程序代码： 位移曲线phi1=linspace(0,90/2/180*pi); %phi2=linspace(90/2/180*pi,90/180*pi);phi0=90/180*pi;h=40;s1=2*h*(phi1/phi0).2;s2=h-2*h*(phi0-phi2).2/(phi0).2;plot(phi1,s1)hold onplot(phi2,s2)hold onphi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000); %s3=h;plot(phi3,s3,-b)hold