机械原理大作业-凸轮机构设计.doc

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业(一)课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 设计时间： 哈尔滨工业大学（1） 设计题目如下图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。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（）90150正弦加速度40100余弦加速度606050（2） 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图推杆升程运动方程：s=90*(6/5/-1/2/*sin(12*/5)，05/6推杆回程运动方程：s=45*(1+cos(9/5-21/10)，7/631/18 推杆位移、速度、加速度线图： （3） 凸轮机构的ds/d-s线图 可以确定：偏距e=-20mm，s0=-70mm，基圆半径r0=72.8mm（4） 绘制凸轮理论轮廓线（5） 确定滚子半径并绘制凸轮实际轮廓线可以确定：滚子半径rr=15mm（6） 一下为计算程序（matlab语言）tl.m:计算出从动件运动规律s，v，a的数值方程clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/5/pi-1/2/pi*sin(12*p1/5);v1=108*w/pi*(1-cos(12*p1/5);a1=36*36*w2/5/pi*sin(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(7*pi/6-pi/360);s2=90*ones(1,length(p2);v2=0*p2;a2=0*p2;p3=7*pi/6:pi/360:(31*pi/18-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-21*pi/10);v3=-81*w*sin(9*p3/5-21*pi/10);a3=-18*81*w2/10*cos(9*p3/5-21*pi/10);p4=31*pi/18:pi/360:2*pi;s4=0*p4;v4=0*p4;a4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;s=s1,s2,s3,s4;v=v1,v2,v3,v4;a=a1,a2,a3,a4;tlyd.m:绘制推杆运动线图tlsubplot(3,1,1)plot(p,s)subplot(3,1,2)plot(p,v)subplot(3,1,3)plot(p,a)tlplot.m:绘制ds/d-s线图tlvx=-v;plot(vx,s)axis equalhold onvy=vx;s=-150:100;vx=0*s;plot(vx,s)vx=-100:0;s=tan(5*pi/18)*vx;plot(vx,s)s=-tan(5*pi/18)*vy-47;plot(vy,s)s=tan(pi/6)*vy-20;plot(vy,s)hold offtllllk.m:绘制凸轮理论轮廓tls0=70;e=-2;x=(s0+s).*cos(p)-e*sin(p);y=(s0+s).*sin(p)+e*cos(p);plot(x,y)axis equaltlgzlk.m:绘制凸轮工作轮廓tllllkhold onclear alls0=70;e=-2;rr=15;%1p1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);s1=90*(6*p1/5/pi-1/2/pi*sin(12*p1/5);x1=(s0+s1).*cos(p1)-e.*sin(p1);y1=(s0+s1).*sin(p1)+e.*cos(p1);dx1=90*(6/5/pi-6/5/pi*cos(12/5*p1).*cos(p1)-(s1+s0).*sin(p1)-e*cos(p1);dy1=90*(6/5/pi-6/5/pi*cos(12/5*p1).*sin(p1)+(s1+s0).*cos(p1)-e*sin(p1);X1=x1-rr*dy1./(dx1.2.+dy1.2).0.5;Y1=y1+rr*dx1./(dx1.2.+dy1.2).0.5;plot(X1,Y1)%2p2=5*pi/6:pi/360:(7*pi/6-pi/360);s2=90*ones(1,length(p2);x2=(s0+s2).*cos(p2)-e.*sin(p2);y2=(s0+s2).*sin(p2)+e.*cos(p2);dx2=-(s2+s0).*sin(p2)-e*cos(p2);dy2=(21+s0).*cos(p2)-e*sin(p2);X2=x2-rr*dy2./(dx2.2.+dy2.2).0.5;Y2=y2+rr*dx2./(dx2.2.+dy2.2).0.5;plot(X2,Y2)%3p3=7*pi/6:pi/360:(31*pi/18-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-21*pi/10);x3=(s0+s3).*cos(p3)-e.*sin(p3);y3=(s0+s3).*sin(p3)+e.*cos(p3);dx3=-81*sin(9*p3/5-21*pi/10).*cos(p3)-(s3+s0).*sin(p3)-e*cos(p3);dy3=-81*sin(9*p3/5-21*pi/10).*sin(p3)+(s3+s0).*cos(p3)-e*sin(p3);X3=x3-rr*dy3./(dx3.2.+dy3.2).0.5;Y3=y3+rr*dx3./(dx3.2.+dy3.2).0.5;plot(X3,Y3)%4p4=31*pi/18:pi/360:2*pi;s4=0*p4;x4=(s0+s4).*cos(p4)-e.*sin(p4);y4=(s0+s4).*sin(p4)+e.*cos(p4);dx4=-(s4+s0).*sin(