机械原理大作业3凸轮结构设计教材.docx

机械原理大作业（二） 作业名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 机电工程学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 丁刚 陈明 设计时间： 哈尔滨工业大学机械设计 1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一： 凸轮机构原始参数 序号升程（mm)升程运动角（o）升程运动规律升程许用压力角（o）回程运动角（o）回程运动规律回程许用压力角（o）远休止角 （o）近休止角 （o）1280150正弦加速度30100正弦加速度606050 2.凸轮推杆运动规律 推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)] V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0=φ=Φ0，ω1=1（为方便计算） 推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6=φ=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度 else S(m)=0; v(m)=0; a(m)=0; % 求近休止位移，速度，加速度 end end 推杆位移图 推杆速度图 推杆加速度图 4.确定凸轮基圆半径和偏距 在凸轮机构的ds/dφ-s线图里再作斜直线Dtdt与升程的[ds/dφ-s(φ)]曲线相切并使与纵坐标夹角为升程许用压力角[α]，则Dtdt线的右下方为选择凸轮轴心的许用区。作斜直线Dtdt与回程的曲线相切，并使与纵坐标夹角为回程的许用压力角[α]，则Dtdt线的左下方为选择凸轮轴心的许用区。考虑到升程开始瞬时机构压力角也不超过许用值，自B0点作限制线B0d0与纵坐标夹角为升程[α]，则两直线Dtdt和B0d0组成的dtO1d0 以下区域为选取凸轮中心的许用区，如选O点作为凸轮回转中心，在推程和回程的任意瞬时，凸轮机构压力角均不会超过许用值，此时凸轮的基圆半径r0=OB0，偏距为e。若选在O1点则O1B0为凸轮最小基圆半径r0min。 %求ds/dα-sS线图 v1=-v; plot(v1,S); title(ds/d\phi-S); hold on; grid on; %求Dtdt线 for m=1:leng if v1(m)0 b(m)=(S(m)-tan(120*pi/180)*v1(m)); else b(m)=0; end end k=1; for m=1:leng if b(k)b(m)