MATLAB大作业

1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构设计推程运动规律： 余弦加速度运动 回程运动规律： 正弦加速度运动凸轮机构的推杆在近休，推程，远休及回程段的凸轮转角 近休凸轮转角推程凸轮转角远休凸轮转角回程凸轮转角0°45°45°210°210°260°260°360°偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构已知参数初选基圆半 径ro/mm偏距e/mm滚子半径rr/mm推杆行程 h/mm许用压力角许用最小曲率半径Pminaa1a2 20+10143030°70°0.3rr推杆运动规律1） 推程运动规律：余弦

2、加速度运动推程运动方程式：s = h1 - cos(/0)/ 2, v = hsin(/0)/( 20), a = 2h2cos(/0)/( 202) 2） 回程运动规律：正弦加速度运动回程运动方程式： s = h 1-(/0)+sin(2/0)/(2) v = h cos(2/0-1)/0 a = -2h2sin(2/0)/(02)滚子中心坐标：x=(s+s0)sin+ecosy=(s+s0)cos-ecos其中s0=r02-e2实际轮廓曲线坐标：x'=x-rrcosy'=y-rrsin其中sindxd(dxd)2+(dyd)2cos=

3、-dyd(dxd)2+(dyd)2计算压力角：=tan-1dsd-er02-e2+s计算曲率半径：=3dxd2+dyd2dxdd2yd2-dydd2xd2计算程序符号的表示含义：r0 初选基圆半径x 理论轮廓曲线的x坐标y 理论轮廓曲线的y坐标X实际轮廓曲线的x坐标Y实际轮廓曲线的x坐标p曲率半径s推杆位移rr滚子半径a压力角paamin许用最小曲率半径pamin实际曲率半径的最小值a1max回程前压力角的最大值a2max回程后压力角的最大值e偏距h推杆行程a1推程许用压力角a2回程程许用压力角dar0每次修正r0所加的长度N计算点数k1近休角k2推程角k3远休角k4回程角kamin实际曲率半

4、径最小值所对应的角度k1max回程前压力角的最大值所对应的角度k2max回程后压力角的最大值所对应的角度子程序1计算最大压力角：function amax,kmax=yalijiao1(a,N1,b)amax=0;kmax=0; amax=max(a);for i=1:N1 if a(i)=amax kmax=i*b; endendend子程序2计算最小曲率半径：function pamin,kamin=qulv(p,b,N)pamin=0;kamin=0;for i=1:N-1 p(i)=abs(p(i);end pamin=min(p);for i=1:N-1 pamin=min(p) i

5、f p(i)=pamin kamin=i*b; endendend子程序3计算回程前的压力角及修正r0：function A,r0=haha(r0,rr,e,h,a1,dar0,N,k1,k2,k3,k4) N1=(k1+k2)/360*N;eta=pi/180;%化为弧度while(1)s0=(r02-e2)(1/2);syms k s dk ds d2k d2s n1=k1/360*N; k11=linspace(0,k1,n1); s1=k11./k11.*0; x1=e.*cos(k11.*pi/180)+(s0+s1).*sin(k11.*pi/180); y1=(s0+s1).*c

6、os(k11.*pi/180)-e.*sin(k11.*pi/180); n2=k2/360*N; k22=linspace(k1,k1+k2,n2); s2=(h/2).*(1-cos(pi.*(k22-k1)/k2); x2=e.*cos(k22.*pi/180)+(s0+s2).*sin(k22.*pi/180); y2=(s0+s2).*cos(k22.*pi/180)-e.*sin(k22.*pi/180); x=x1,x2; y=y1,y2; k=k11,k22; s=s1,s2; dx=diff(x)./diff(k); dk=k(1:end-1); dy=diff(y)./di

7、ff(k); dk=k(1:end-1); ds=diff(s)./diff(k); dk=k(1:end-1); ds(N1)=0; for i=1:N1 f(i)=(ds(i)-e)/(sqrt(r02-e2)+s(i); a(i)=atan(f(i);%计算a压力角 A(i)=abs(a(i)/eta; if A(i)>a1 r0=r0+dar0; break; end end if i=N1 break; end endend子程序4计算回程后的压力角及修正r0：function A,r0=hahaha(r0,rr,e,h,a2,dar0,N,k1,k2,k3,k4) N2=(k

8、3+k4)/360*N;b=360/N;eta=pi/180;%化为弧度while(1)s0=(r02-e2)(1/2);syms k s dk ds d2k d2s n3=k3/360*N; k33=linspace(k1+k2,k1+k2+k3,n3); s3=k33./k33.*h; x3=e*cos(k33*pi/180)+(s0+h).*sin(k33*pi/180); y3=(s0+h).*cos(k33*pi/180)-e*sin(k33*pi/180); n4=k4/360*N; k44=linspace(k1+k2+k3,k1+k2+k3+k4,n4+1); s4=h.*(1

9、-(k44-k1-k2-k3)./k4+sin(2*pi.*(k44-k1-k2-k3)./k4)/(2*pi); x4=e.*cos(k44*pi/180)+(s0+s4).*sin(k44*pi/180); y4=(s0+s4).*cos(k44*pi/180)-e*sin(k44*pi/180); x=x3,x4; y=y3,y4; k=k33,k44; s=s3,s4; dx=diff(x)./diff(k); dk=k(1:end-1); dy=diff(y)./diff(k); dk=k(1:end-1); ds=diff(s)./diff(k); dk=k(1:end-1); d

10、s(N2)=0; for i=1:N2 f(i)=(ds(i)-e)/(sqrt(r02-e2)+s(i); a(i)=atan(f(i);%计算a压力角 A(i)=abs(a(i)/eta; if A(i)>a2 r0=r0+dar0; break; end end if i=N2 break; end endend子程序5计算曲率半径，并修正r0，计算理论轮廓曲线坐标和实际轮廓曲线的坐标及曲率半径，拖杆位移：function x,y,X,Y,p,s,r0=qulvvv(r0,rr,e,h,paamin,dar0,N,k1,k2,k3,k4)eta=pi/180;%化为弧度i=1;wh

11、ile(1)s0=(r02-e2)(1/2);syms k s dk ds d2k d2s n1=k1/360*N; k11=linspace(0,k1,n1); s1=k11./k11.*0; x1=e.*cos(k11.*pi/180)+(s0+s1).*sin(k11.*pi/180); y1=(s0+s1).*cos(k11.*pi/180)-e.*sin(k11.*pi/180); n2=k2/360*N; k22=linspace(k1,k1+k2,n2); s2=(h/2).*(1-cos(pi.*(k22-k1)/k2); x2=e.*cos(k22.*pi/180)+(s0+

12、s2).*sin(k22.*pi/180); y2=(s0+s2).*cos(k22.*pi/180)-e.*sin(k22.*pi/180); n3=k3/360*N; k33=linspace(k1+k2,k1+k2+k3,n3); s3=k33./k33.*h; x3=e*cos(k33*pi/180)+(s0+h).*sin(k33*pi/180); y3=(s0+h).*cos(k33*pi/180)-e*sin(k33*pi/180); n4=k4/360*N; k44=linspace(k1+k2+k3,k1+k2+k3+k4,n4); s4=h.*(1-(k44-k1-k2-k

13、3)./k4+sin(2*pi.*(k44-k1-k2-k3)./k4)/(2*pi); x4=e.*cos(k44*pi/180)+(s0+s4).*sin(k44*pi/180); y4=(s0+s4).*cos(k44*pi/180)-e*sin(k44*pi/180); x=x1,x2,x3,x4; y=y1,y2,y3,y4; k=k11,k22,k33,k44; s=s1,s2,s3,s4; dx=diff(x)./diff(k); dk=k(1:end-1); dy=diff(y)./diff(k); dk=k(1:end-1); ds=diff(s)./diff(k); dk=

14、k(1:end-1); d2x=diff(dx)./diff(dk); d2y=diff(dy)./diff(dk); d2y(N)=0; dy(N)=0; dx(N)=0; d2x(N)=0; while(1) p(i)=(dx(i)2+dy(i)2)(3/2)/(dx(i)*d2y(i)-dy(i)*d2x(i);%计算曲率半径 pp(i)=abs(p(i) if pp(i)-rr<paamin r0=r0+dar0; i=1; break; else for ii=1:N sino(ii)=dx(ii)/(dx(ii)2+dy(ii)2)0.5; coso(ii)=(-1)*dy(

15、ii)/(dx(ii)2+dy(ii)2)0.5; X(ii)=x(ii)-rr*coso(ii); %定义实际轮廓线的X座标 Y(ii)=y(ii)-rr*sino(ii); %定义实际轮廓线的Y座 end end i=i+1; if i=N break; end end if i=N break; end endend主程序function r0,x,y,X,Y,p,s,a,pamin,kamin,a1max,k1max,a2max,k2max=zuizhong(r0,rr,e,h,a1,a2,paamin,dar0,N,k1,k2,k3,k4) N1=(k1+k2)/360*N; N2=

16、(k3+k4)/360*N; b=360/N;eta=pi/180;%化为弧度a11=0;a22=0;s=0;pamin=0;kamin=0;a1max=0;k1max=0;a2max=0; k2max=0;while(1) while(1) a11,r0=haha(r0,rr,e,h,a1,dar0,N,k1,k2,k3,k4);%计算符合推程许可压力角的修正的r0 r1=r0; a22,r0=hahaha(r0,rr,e,h,a2,dar0,N,k1,k2,k3,k4);%计算符合回程许可压力角的修正的r0 r2=r0; if r0=r1 break; else x,y,X,Y,p,s,r

17、0=qulvvv(r0,rr,e,h,paamin,dar0,N,k1,k2,k3,k4);%计算满足最小许可曲率半径条件的修正的r0，计算实际轮廓曲线坐标和理论轮廓曲线坐标，及曲率半径 r3=r0; if r0=r2 break; end end if r0=r3 break; end end if r0=r3 break; endendpamin kamin=qulv(p,b,N);a1max k1max=yalijiao1(a11,N1,b);a2max k2max=yalijiao1(a22,N2,b);a=a11 a22; figure(1); plot(x,y); hold on; t=linspace(