机械原理大作业二王志强备用介绍.doc

Harbin Institute of 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： 机电学院 班 级： 1208302 设 计 者： 王志强 学 号： 1120830218 指导老师： 焦映厚 设计时间： 2014.6.10 哈尔滨工业大学 一、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。 表2-1 凸轮机构原始参数 序号 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 回城许用压力角/。 远休止角/。 近休止角/。 32 150 120 余弦加速度 35 90 正弦加速度 65 55 95 2.运动方程式及运动线图 本实验假设凸轮逆时针旋转。 （1）确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。（设定角速度为ω= 2π/3.） 升程：（ 0 φ 2π/3） 由公式：; v =πhω/(2)sin(); a = /(2) cos(). 由此得： s = 75*(1 - cos(1.5*φ)); v=0.225/2 * ω * sin(1.5 *φ); a = 0.675/4 *φ^2 .* cos(1.5*φ); 回程：（ 35*π/36 φ 53*π/36） 由公式 s = h[1 – T/ + 1/2πsin(2πT/)]; v = - hω/[1 –cos(2πT/)]; a = -2πh sin(2πT/) ; T = φ–() 得到 s= 0.150*(53/18 - 2*φ/π + 1/(2*π)*sin (4*φ- 35* π/9)); v = -0.300/π * ω* (1 - cos(4*φ- 35*π/9)); a = -1.200 *φ^2/π*sin(4*φ- 35* π/9); 由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下：（编程见附录） 位移运动线图 速度运动线图 加速度运动线图 凸轮机构的线图及基圆半径和偏距的确定 凸轮机构的线图如下图所示（代码详见附录）： 确定凸轮基圆半径与偏距：见下页： 基圆半径为r0 = 142mm，偏距e = 20mm。 滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制 得到的理论轮廓曲线为： 求其最小曲率半径 = 90.0051 这里取半径为 rr= 10mm。 程序代码见附录 3.凸轮轮廓绘制 得到的外包络轮廓，得到图线为： 得到的内包络线图为： 这里取内包络线图。此即为凸轮的工作轮廓曲线。 附录 1.求位移、速度、加速度的程序（matlab） w = 2*pi/3 x = 0:(pi/100):(2*pi/3); s1 = 75*(1 - cos(1.5*x)); v1=0.225/2 * w * sin(1.5 * x); a1 = 0.675/4 * x.^2 .* cos(1.5*x); y = (2*pi/3):(pi/100):(35*pi/36); s2 = 150; v2=0; a2 = 0; z = (35*pi/36 ):(pi/100):(53*pi/36); s3 = 0.150*(53/18 - 2*z/pi + 1/(2*pi).*sin (4*z - 35* pi/9)); v3 = -0.300/pi * w .* (1 - cos(4*z - 35* pi/9)); a3 = -1.200 * z.^2/pi .*sin(4*z - 35* pi/9); c = (53*pi/36):(pi/100):( 2*pi); s4 = 0; v4 = 0; a4 = 0; plot(x,s1,b,y,s2,b,z,s3,b,c,s4,b) plot(x,v1,g,y,v2,g,z,v3,g ,c,v4,g) plot(x,a1,r,y,a2,r,z,a3,r ,c,a4,r) xlabel(转角/rad) ylabel(位移/(m/s)) title(位移与转角曲线) 2.绘制凸轮机构dφ/ds – s线图 x = 0:(pi/100):(2*pi/3); s1 = 75*(1 - cos(1.5*x)); news1 = 75*1.5*sin(1.5*x); y = (2*pi/3):(pi/100):(35*pi/36); s2 = 150; news2 = 0; z = (35*pi/36 ):(pi/100):(53*pi/36); s3 = 150*(53/18 - 2