哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计7.docx

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（）7090等加等减速4080余弦加速度7090100二.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：推程运动方程回程运动方程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);title(位移角度曲线)2 速度图像程序令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);(4).确定凸轮基圆半径和偏距由图像可知道凸轮的轴心应该在公共区以下凸轮偏心距取，(5).凸轮的理论轮廓%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;fai01=pi/2;fai02=pi/2;fais1=4*pi/9;fais2=5*pi/9;h=70;se=200;e=20;%偏距rr=15;%滚子半径%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;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;%凸轮的理论轮廓x1=(se+s1).*sin(fai1)+e.*cos(fai1);y1=(se+s1).*cos(fai1)-e.*sin(fai1);x2=(se+s2).*sin(fai2)+e.*cos(fai2);y2=(se+s2).*cos(fai2)-e.*sin(fai2);x3=(se+s3).*sin(fai3)+e.*cos(fai3);y3=(se+s3).*cos(fai3)-e.*sin(fai3);x4=(se+s4).*sin(fai4)+e.*cos(fai4);y4=(se+s4).*cos(fai4)-e.*sin(fai4);x5=(se+s5).*sin(fai5)+e.*cos(fai5);y5=(se+s5).*cos(fai5)-e.*sin(fai5);plot(x1,y1,b,x2,y2,b,x3,y3,b,x4,y4,b,x5,y5,b);hold on;dx1=(ds1-e).*sin(fai1)+(se+s1).*cos(fai1);dy1=(ds1-e).*cos(fai1)-(se+s1).*sin(fai1);dx2=(ds2-e).*sin(fai2)+(se+s2).*cos(fai2);dy2=(ds2-e).*cos(fai2)-(se+s2).*sin(fai2);dx3=(ds3-e).*sin(fai3)+(se+s3).*cos(fai3);dy3=(ds3-e).*cos(fai3)-(se+s3).*sin(fai3);dx4=(ds4-e).*sin(fai4)+(se+s4).*cos(fai4);dy4=(ds4-e).*cos(fai4)-(se+s4).*sin(fai4);dx5=(ds5-e).*sin(fai5)+(se+s5).*cos(fai5);dy5=(ds5-e).*cos(fai5)-(se+s5).*sin(fai5);%计算实际轮廓曲线xp1=x1+rr.*dy1/sqrt(dx1.2+dy1.2);yp1=y1-rr.*dx1/sqrt(dx1.2+dy1.2);xp2=x2+rr.*dy2/sqrt(dx2.2+dy2.2);yp2=y2-rr.*dx2/sqrt(dx2.2+dy2.2);xp3=x3+rr.*dy3/sqrt(dx3.2+dy3.2);yp3=y3-rr.*dx3/sqrt(dx3.2+dy3.2);xp4=x4+rr.*