大作业2_凸轮机构设计.doc

Harbin Institute of Technology大作业设计说明书(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： 1008105 设 计 者： 学 号： 1100800701 指导教师： 设计时间： 2012年6月1日至7日哈尔滨工业大学1. 设计题目第15题：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/。回程运动规律回城许用压力角/。远休止角/。近休止角/。90150正弦加速度30100余弦加速度6055552.运动方程式及运动线图本实验假设凸轮顺时针旋转。（1）确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。（设定角速度为=1 rad/s）升程：（ 0 5/6）由公式：s=h0-12sin20; v = h01- cos(20); a = 2h 202 sin(20). 由此得：s = 90*(65 - 12sin(2.4* );v = 108/*1- cos(2.4* );a = 1296/*sin(2.4*).回程：（ 41*/36 61*/36）由公式 s = h/21 + cos(0*T);v = -h20*sin(0*T);a =-2h 2202 cos(20); T = (0+ s) 得到s = 45*1 + cos95*(4136);v =-81*sin95*(4136);a =-7295 cos95*(4136); 由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下：（编程见附录）3、凸轮机构的线图及基圆半径和偏距的确定凸轮机构的线图如下图所示（代码详见附录）：确定凸轮基圆半径与偏距： 基圆半径为r0 = 90mm，偏距e = 20mm。4、 滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制得到的理论轮廓曲线为：这里取半径为 rr= 10mm。附录 6 / 6凸轮设计程序：j1=150*pi/180;j2=55*pi/180;j3=100*pi/180;j4=55*pi/180;h=90;alpha=30;belt=60;w=1;j11=linspace(0,j1,100);s1=h*(1/j1.*j11)-0.5/pi*sin(2/j1*pi.*j11);j22=linspace(j1,j1+j2,100);s2=h+0.*j22;j33=linspace(j2+j1,j1+j2+j3,100);T=j33-(j1+j2);s3=h/2*(1+cos(1/j3*pi.*T);j44=linspace(j3+j2+j1,j1+j2+j3+j4,100);s4=0+0.*j44;figure(1)plot(j11,s1,j22,s2,j33,s3,j44,s4)title(位移转角曲线s-)xlabel(转角)ylabel(位移s)gridv1=h/j1*(1-cos(2/j1*pi.*j11);v2=0+0.*j22;v3=-0.5*h/j3*pi*sin(1/j3*pi.*T);v4=0+0.*j44;figure(2)plot(j11,v1,j22,v2,j33,v3,j44,v4)title(速度转角曲线v-)xlabel(转角)ylabel(速度v)grida1=2*pi*h/j12*sin(2/j1*pi.*j11);a2=0+0.*j22;a3=-0.5*pi2*h/j32*cos(1/j3*pi.*T);a4=0+0.*j44; figure(3)plot(j11,a1,j22,a2,j33,a3,j44,a4)title(加速度转角曲线a-)xlabel(转角)ylabel(加速度a)gridfigure(4) plot(v1,s1,v2,s2,v3,s3,v4,s4) title(位移类速度曲线ds/d-s) xlabel(类速度ds/d) ylabel(位移s) grid figure(5) plot(v1,s1,v2,s2,v3,s3,v4,s4) title(位移类速度曲线ds/d-s) xlabel(类速度ds/d) ylabel(位移s) grid hold on x1=0:70; x2=-90:60; x3=0:50; y1=tan(90-alpha)*pi/180).*x1-81;%手动调试出两条切线 y2=tan(90+belt)*pi/180).*x2-20; y3=tan(90+alpha)*pi/180).*x3;%绘制过轴心的限制线 plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,20,-90,r-d)%自己选取合适的点作为圆心，这里选择合适的点为（-20，-50） rb=92.1954; e=20; so=90; Rr=10; xo1=(so+s1).*cos(j11)-e.*sin(j11); yo1=(so+s1).*sin(j11)+e.*cos(j11); xo2=(so+s2).*cos(j22)-e.*sin(j22); yo2=(so+s2).*sin(j22)+e.*cos(j22); xo3=(so+s3).*cos(j33)-e.*sin(j33); yo3=(so+s3).*sin(j33)+e.*cos(j33); xo4=(so+s4).*cos(j44)-e.*sin(j44); yo4=(so+s4).*sin(j44)+e.*cos(j44); theal=linspace(0,2*pi,1000); xo5=rb*cos(theal); yo5=rb*sin(theal); figure(6) plot(xo1,yo1,xo2,yo2,xo3,yo3,xo4,yo4,xo5,yo5,0,0,r-p)%绘制理论轮廓线 grid rho1=sqrt(xo1.2+yo1.2);rho2=sqrt(xo2.2+yo2.2);rho3=sqrt(xo3.2+yo3.2);rho4=sqrt(xo4.2+yo4.2); rho5=sqrt(xo5.2+yo5.2); figure(7)polar(j11,rho1)hold onpolar(j22,rho2)polar(j33,rho3)polar(j44,rho4)polar(theal,rho5)polar(j11,rho1-Rr,r-.)polar(j22,rho2-Rr,r-.)po