机械原理大作业-凸轮机构

1、二、凸轮机构一、运动分析凸轮的运动分为4个阶段：推程运动、远休程、回程运动、近休程。该凸轮机构4个阶段的运动角分别为推程运动角90、远休止角100 、回程运动角50 、近休止角120 。推程运动阶段的运动规律为正弦加速度运动，回程运动的运动规律为4-5-6-7多项式运动。凸轮的简图如图1所示。图1对该机构进行简单的运动分析：1. 升程阶段采用正弦加速度的运动规律，从动件的位移、速度、加速度、压力角的计算公式如下：计算时将相应的量带入公式即可得到。类速度可以直接将位移方程对凸轮转角求导得到。2. 远休程阶段的位移不变，与凸轮升程阶段最后的位移相等，速度、加速度则变为0。3. 回程阶段位移、速度、

2、加速度可通过代入4-5-6-7多项式的方程求得。4. 近休程阶段的位移与回程阶段最后的位移相等，且为0，速度、加速度均变为0.开始二、流程框图确定凸轮4个运动阶段对应的角度、凸轮的角速度、升程和回程运动规律及许用压力角选择合适的步长、基圆半径、偏距计算并输出升程运动中从动件的位移、速度、加速度、类速度及理论轮廓的压力角、曲率半径凸轮转角>升程运动角 否 是 计算并输出远休程运动中从动件的位移、速度、加速度、类速度及理论轮廓的压力角、曲率半径 凸轮转角>升程运动角+远休止角 否 是计算并输出回程运动中从动件的位移、速度、加速度、类速度及理论轮廓的压力角、曲率半径 转角>升程角+

3、远休角+回程角 否计算并输出近休程运动中从动件的位移、速度、加速度、类速度及理论轮廓的压力角、曲率半径 是绘制图形 结束 图2三、运用VC编程#include<stdio.h>#include<math.h>#define pi 3.141592654 /定义全局变量int main() /主函数int i,j,k,l;double s; /定义位移量double v; /定义速度量double a; /定义加速度量double r; /定义弧度制角度量double d,o,m,t=40,x1,x2,y1,y2,d1,d2; /定义中间变量double p; /定义角度

4、制角度量double w=1; /定义并角速度量赋值doubleR=50; /定义基圆半径doublee=30; /定义偏距doublen; /定义压力角doubleu; /定义曲率半径doubleRr=17; /定义滚子半径并赋值doublex,y,X,Y; /定义实际与理论廓线上点的坐标 r=0;for(i=0;i<20;i+)s=20/pi*(4*r-sin(4*r);x=-(t+s)*sin(r)-e*cos(r);y=(t+s)*cos(r)-e*sin(r);d1=-(s+t)*cos(r)+e*sin(r);d2=-(s+t)*sin(r)-e*cos(r);X=x-Rr*

5、d2/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);Y=y+Rr*d1/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);d=80/pi*(1-cos(4*r);v=80/pi*(1-cos(4*r);a=320/pi*sin(4*r);m=atan(fabs(d-e)/(s+t);n=180*m/pi;x1=(t+s)*cos(r)+v/w*sin(r)-e*sin(r);y1=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);x2=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)+a/(w*w)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);y2=-(t+s)*cos(r)-

6、v/w*sin(r)+a/(w*w)*cos(r)-v/w*sin(r)+e*sin(r);u=pow(x1*x1+y1*y1,1.5)/fabs(x1*y2-y1*x2); r=r+pi/40;p=180/pi*r;printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lfn",p,s,v,a,d,n,u,x,y,X,Y);r=pi/2;for(j=0;j<5;j+)s=s;x=-(t+s)*sin(r)-e*cos(r);y=(t+s)*cos(r)-e*sin(r);d1=-(s+t)*cos(r)+e*sin(r);

7、d2=-(s+t)*sin(r)-e*cos(r);X=x-Rr*d2/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);Y=y+Rr*d1/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);d=0;v=0;a=0;m=atan(fabs(d-e)/(s+t);n=180*m/pi;x1=(t+s)*cos(r)+v/w*sin(r)-e*sin(r);y1=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);x2=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)+a/(w*w)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);y2=-(t+s)*cos(r)-v/w*sin(r)+a/

8、(w*w)*cos(r)-v/w*sin(r)+e*sin(r);u=pow(x1*x1+y1*y1,1.5)/fabs(x1*y2-y1*x2); r=r+pi/9;p=180/pi*r;printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lfn",p,s,v,a,d,n,u,x,y,X,Y);r=(19*pi)/18;for(k=0;k<20;k+)o=(18*r-19*pi)/(5*pi);s=40*(1-35*pow(o,4)+84*pow(o,5)-70*pow(o,6)+20*pow(o,7);x=-(t+s)

9、*sin(r)-e*cos(r);y=(t+s)*cos(r)-e*sin(r);d1=-(s+t)*cos(r)+e*sin(r);d2=-(s+t)*sin(r)-e*cos(r);X=x-Rr*d2/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);Y=y+Rr*d1/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);d=18*40/5/pi*(-35*4*pow(o,3)+84*5*pow(o,4)-70*6*pow(o,5)+20*7*pow(o,6);v=-80/pi*(140*pow(o,3)-420*pow(o,4)+420*pow(o,5)-140*pow(o,6);a=-160/pi*(4

10、20*pow(o,2)-1680*pow(o,3)+2100*pow(o,4)-840*pow(o,5);m=atan(fabs(d-e)/(s+t);n=180*m/pi;x1=(t+s)*cos(r)+v/w*sin(r)-e*sin(r);y1=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);x2=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)+a/(w*w)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);y2=-(t+s)*cos(r)-v/w*sin(r)+a/(w*w)*cos(r)-v/w*sin(r)+e*sin(r);u=pow(x1*x1+y1

11、*y1,1.5)/fabs(x1*y2-y1*x2); r=r+pi/72;p=180/pi*r;printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lfn",p,s,v,a,d,n,u,x,y,X,Y);r=(4*pi)/3;for(l=0;l<5;l+)s=s;x=-(t+s)*sin(r)-e*cos(r);y=(t+s)*cos(r)-e*sin(r);d1=-(s+t)*cos(r)+e*sin(r);d2=-(s+t)*sin(r)-e*cos(r);X=x-Rr*d2/pow(d1*d1+d2*d2,0.5)

12、;Y=y+Rr*d1/pow(d1*d1+d2*d2,0.5);d=0;v=0;a=0;m=atan(fabs(d-e)/(s+t);n=180*m/pi;x1=(t+s)*cos(r)+v/w*sin(r)-e*sin(r);y1=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);x2=-(t+s)*sin(r)+v/w*cos(r)+a/(w*w)*sin(r)+v/w*cos(r)-e*cos(r);y2=-(t+s)*cos(r)-v/w*sin(r)+a/(w*w)*cos(r)-v/w*sin(r)+e*sin(r);u=pow(x1*x1+y1*y1,1.5)/fabs(x1*y2-y1*x2); r=r+2*pi/15;p=180/pi*r;printf("%lf %lf %lf %l