-凸轮机构设计.doc

Harbin Institute of Technology 大作业设计说明书 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 机电工程学院 班 级： 1208105班 设 计 者： 李刚森 学 号： 1120810531 指导教师： 丁刚 设计时间： 2014年6月6日 哈尔滨工业大学 设计题目 凸轮机构运动简图： (2)凸轮机构的原始参数 序号 升程 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 31 150 90° 等加等减速 40° 80° 余弦加速度 70° 40° 150° 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移,速度,加速度线图 （1）推杆升程，回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 时： 时： 式中 ,=1rad/s B.推杆回程方程： 式中： （2）推杆位移,速度,加速度线图如下（凸轮转角从零到变化）： 三、凸轮机构的-s线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距 1)凸轮机构的-s线图： 2)确定凸轮的基圆半径和偏距： 在两切线交点右下方为凸轮轴心的许用区域。 将轴心设在点（88,-49.03）处。 于是有偏距e=88mm, S0=49.03,基圆半径=100.72mm。 四、滚子半径的确定及凸轮理论轮廓和实际轮廓的绘制. 1）确定凸轮半径 可取凸轮半径r=11mm 2）确定凸轮理论廓线及实际轮廓 五、计算编程 h=150;%推杆上升的最大行程h w1=1; q=90*pi/180;%这里规定推程运动角为90度 qs=40*pi/180;%远休止角为40度 q1=80*pi/180;%回程运动角为80度 for i=1:45%将45度按1度均分，从而得到各个度数上的轮廓坐标 qq(i)=i*pi/180; s(i)=2*h*(qq(i)/q)^2; v(i)=4*h*w1*qq(i)/q^2; a(i)=4*h*w1^2/q^2; t(i)=4*h*(qq(i)/q^2);end for i=45:90 qq(i)=i*pi/180; s(i)=h-2*h/q^2*(q-qq(i))^2; v(i)=4*h*w1/q^2*(q-qq(i)); a(i)=-4*h*w1^2/q^2; t(i)=4*h/q^2*q-4*h/q^2*qq(i);end for i=90:130 qq(i)=i*pi/180; s(i)=h; v(i)=0; a(i)=0; t(i)=0;end for i=130:210 qq(i)=i*pi/180; s(i)=h/2+h*cos((pi/q1)*(qq(i)-(q+qs)))/2; v(i)=-pi*h*w1*sin((pi/q1)*(qq(i)-(q+qs)))/(2*q1); a(i)=-pi*pi*h*w1*w1*cos((pi/q1)*(qq(i)-(q+qs)))/(2*q1*q1); t(i)=h*cos(pi/q1)/2;end for i=210:360 qq(i)=i*pi/180; s(i)=0; v(i)=0; a(i)=0; t(i)=0;end %推杆运动规律曲线绘制 plot(qq,s) plot(qq,v) plot(qq,a) plot(t,s)% 绘制ds/dqq---曲线图 hold on; f=@(x)x*(tan(50*pi/180))-154; x=0:195; y=f(x); plot(x,y) hold on; f=@(x)x*(tan(160*pi/180))-17; x=-70:130; y=f(x); plot(x,y) %计算曲率半径 sym s,t,i; d=diff(t,s);dd=diff(t,s); R=abs((1+d^2)^(3/2)/dd); %绘制凸轮轮廓线 r0=100.72; e=88; S0=49.03; Rr=11; x(i)=(S0-s(i))*cos(qq(i))-e*sin(qq(i)); y(i)=(S0+s(i))*sin(qq(i))+e*cos(qq(i)); d1(i)=-(S0-s(i))*sin(qq(i))-e*cos(qq(i)); d2(i)= (S0+s(i))*cos(qq(i))-e*sin(qq(i)); X=x-Rr*d1(i)/((d1(i))^2+(d2(i))^2)^(1/2); Y=y+Rr*d2(i)/(