机械原理大作业-2.

1、101310428 机械原理大作业（二）HarbinInstituteof Technology机械原理大作业二课程名称： 机械原理设计题目： 凸轮机构设计院 系： 船舶与海洋工程学院 班 级：设 计 者：学 号：指导教师：凸轮机构设计1. 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 （）14090

2、等加速等 减速4080正弦70501402. 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。推程阶段 ：1120 2s2(04 )( 4 2)2240 1v2240 12a21120()2s 140 22240 1()v 2 22240 12a 2 1回程阶段 ：97s 1401 (9 7 ) sin( 22)315 11v2 )a 2835 12 sin(

3、92 72 )2112】绘制推杆位移、速度、加速度线图 位移图像程序： i1=(0:0.01:(1/4)*pi); s1=280.*(2/pi).*i1).2); i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi); s2=140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2); i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi); s3=140; i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi); s4=140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi); i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi); s5=

4、0; plot(i1,s1,'b',i2,s2,'b',i3,s3,'b',i4,s4,'b',i5,s5,'b')位移图像 速度图像程序令 1 1 则可以得到速度图像的程序i1=(0:0.01:(1/4)*pi);v1=(2240.*i1)/(pi).2);i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi);v2=(2240.*(pi/2)-i2)/(pi).2);i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);v3=0;i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi);v4=-315.*(1-co

5、s(9.*i4)-(7*pi)./2)/(pi);i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);v5=0;plot(i1,v1,'b',i2,v2,'b',i3,v3,'b',i4,v4,'b',i5,v5,'b')速度图像 加速度程序及其图像i1=(0:0.01:(1/4)*pi);a1=2240/(pi).2); i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi); a2=-2240/(pi).2);i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);a3=0;i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9

6、)*pi); a4=-2835.*sin(9*i4)-(7*pi)/2)/(2*pi); i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);a5=0;plot(i1,a1,'b',i2,a2,'b',i3,a3,'b',i4,a4,'b',i5,a5,'b')加速度图像3】绘制凸轮机构的 dds s线图i1=(0:0.01:(1/4)*pi);ds1=(2240.*i1)/(pi.2);s1=(1120.*(i1.2)/(pi.2);i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi);ds2=1120/pi-(22

7、40.*i2)/(pi.2); s2=140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2); i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);ds3=i3-i3;s3=140+i3-i3;i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi);ds4=(315/pi).*(-1+cos(9.*i4)-(7.*pi)/2);s4=140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi); i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);s5=i5-i5;ds5=i5-i5; plot(ds1,s1,ds2,s2,ds3,s3

8、,ds4,s4,ds5,s5,)dsdd ss凸轮机构的线图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 e 3mm ， s0 200mm【5】凸轮的理论轮廓i1=(0:0.01:(1/4)*pi);x1=(200+280.*(2/pi).*i1).2).*cos(i1)-3.*sin(i1);y1=(200+280.*(2/pi).*i1).2).*sin(i1)+3.*cos(i1);i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi);x2=(200+140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2).*cos(i2)-3.*sin(i2);

9、y2=(200+140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2).*sin(i2)+3.*cos(i2);i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);x3=340.*cos(i3)-3.*sin(i3);y3=340.*sin(i3)+3.*cos(i3);i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi);x4=(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi).*cos(i4)-3.*sin(i4);y4=(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)

10、-(7*pi)./2)/(2*pi).*sin(i4)+3.*cos(i4);i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);101310428 机械原理大作业(二) x5=200.*cos(i5)-3.*sin(i5);y5=200.*sin(i5)+3.*cos(i5); plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5)凸轮的理论轮廓【6】确定滚子半径的程序v=;syms i1 i2 i3 i4 i5s0 = 200;e = 20;s1=280*(2/pi)*i1).2);t1 = (s1 + s0)*cos(i1)-e*sin(i1);y1 = (s0 + s1)*

11、sin(i1) - e*cos(i1);ti1=diff(t1,i1);tii1=diff(t1,i1,2);yi1=diff(y1,i1);yii1=diff(y1,i1,2);for ii1=(0:0.01:(1/4)*pi);k1=subs(abs(ti1*yii1-tii1*yi1)/(ti12+yi12)1.5),i1,ii1); v=v,1/k1;ends2=140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2);t2= (s2 + s0)*cos(i2)-e*sin(i2);y2 = (s0 + s2)*sin(i2) - e*cos(i2);ti2=diff(t2,i2

12、);tii2=diff(t2,i2,2);yi2=diff(y2,i2);yii2=diff(y2,i2,2);for ii2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi);k2=subs(abs(ti2*yii2-tii2*yi2)/(ti22+yi22)1.5),i2,ii2);v=v,1/k2;ends3=140;t3 = (s3 + s0)*cos(i3)-e*sin(i3);y3 = (s0 + s3)*sin(i3) - e*cos(i3);ti3=diff(t3,i3);tii3=diff(t3,i3,2);yi3=diff(y3,i3);yii3=diff(y3,i3,2);

13、101310428 机械原理大作业(二) for ii3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);k3=subs(abs(ti3*yii3-tii3*yi3)/(ti32+yi32)1.5),i3,ii3); v=v,1/k3;ends4=140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi); t4 = (s4 + s0)*cos(i4)-e*sin(i4);y4 = (s0 + s4)*sin(i4) - e*cos(i4);ti4=diff(t4,i4);tii4=diff(t4,i4,2);yi4=diff(y4,i4)

14、;yii4=diff(y4,i4,2);for ii4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi);k4=subs(abs(ti4*yii4-tii4*yi4)/(ti42+yi42)1.5),i4,ii4); v=v,1/k4;Ends5=0;t5 = (s5 + s0)*cos(i5)-e*sin(i5);y4 = (s0 + s5)*sin(i5) - e*cos(i5);ti5=diff(t5,i5);tii5=diff(t5,i5,2);yi5=diff(y5,i5);yii5=diff(y5,i5,2);for ii5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);k5=subs

15、(abs(ti5*yii5-tii5*yi5)/(ti52+yi52)1.5),i5,ii5);101310428 机械原理大作业（二）v=v,1/k5;endmin(v)确定之后发现滚子半径是 r 2mm7】确定凸轮的实际轮廓凸轮的实际轮廓x1=(200+280.*(2/pi).*i1).2).*cos(i1)-3.*sin(i1);y1=(200+280.*(2/pi).*i1).2).*sin(i1)+3.*cos(i1);i2=(1/4)*pi:0.01:(1/2)*pi);x2=(200+140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2).*cos(i2)-3.*sin(

16、i2);y2=(200+140-1120.*(pi/2)-i2).2)/(pi).2).*sin(i2)+3.*cos(i2); i3=(1/2)*pi:0.01:(7/9)*pi);x3=340.*cos(i3)-3.*sin(i3);y3=340.*sin(i3)+3.*cos(i3);i4=(7/9)*pi:0.01:(11/9)*pi);x4=(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi).*cos(i4)-3.*sin(i4);y4=(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9

17、.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi).*sin(i4)+3.*cos(i4);i5=(11/9)*pi:0.01:2*pi);x5=200.*cos(i5)-3.*sin(i5);y5=200.*sin(i5)+3.*cos(i5);dx1=(2240.*i1.*cos(i1)/(pi).2)+(200+1120.*(i1).2)/(pi).2).*sin(i1)-3.*cos(i1);dy1=(2240.*i1.*sin(i1)-(200+1120.*(i1).2)/(pi).2).*cos(i1)-3.*sin(i1);dx2=(-(1120.*(2.*i2-pi).*cos(i

18、2)/(pi).2)-(340-1120.*(2.*i2-pi).2) .*sin(i2)-3.*cos(i2);dy2=-(1120.*(2.*i2-pi).*sin(i2)/(pi).2)+(340-1120.*(2.*i2-pi).2).* cos(i2)-3.*sin(i2);dx3=-340.*sin(i3)-3.*cos(i3);dy3=340.*cos(i3)-3.*sin(i3);dx4=(-315/pi)+630.*cos(9.*i4-7.*pi)/2).*cos(i4)-(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi).*sin(i4)-3.*cos(i4);dy4=(-315/pi)+630.*cos(9.*i4-7.*pi)/2).*sin(i4)+(200+140.*(1-(9.*i4-7*pi)/(4*pi)+sin(9.*i4)-(7*pi)./2)/(2*pi).*cos(i4)-3.*sin(i4);dx5=-200.*sin(i5)-3.*cos(i5);dy5=200.*cos(i5)-3.*sin(i5);X1=x1+3.*dy1/sqrt(dy1.2+dx1.2);Y1=y1-3.*dx1/sqr