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机械原理大作业凸轮机构运动分析
PAGE\*ROMAN
PAGE\*ROMANIV
HarbinInstituteofTechnology
机械原理大作业
凸轮机构运动分析
学号姓名院系专业
完成日期设计题号指导教师
113
2014.6.24
第11题陈明
一、设计如图1所示直动从动件盘形凸轮机构。其原始参数见表1。
图1
行程
(mm)
升程运
动角
升程运
动规律
升程许
用压力
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
(°)
角(°)
(°)
(°)
(°)
(°)
35
80
余弦加
35
60
3-4-5
70
100
120
速度
多项式
表
1
二、计算流程图
凸轮机构分析
建立数学模型
速度方程
位移方程
加速度方程
速度线图
位移线图
加速线图
升程压力角
ds/dΨ-s曲线
回程压力角
压力角图确定轴向
压力角图
确定轴向
及基圆半径
理论轮廓
确定滚子半径
实际轮廓
轮廓图
结束
1.位移、速度、加速度、ds/dψ-s、压力角图
(1)运动方程:
升程运动方程(余弦加速度):
?0???4??
? ?
9? ?
9
?h)?? ?
?h
)
?
?s ?1?cos( ?
?
1 2? 0 ?
?h?
?2v???1
?
2
1
0
sin(??)
?0
?
a??2h?2
1 2?21
cos(??)
?
0 0
远休止方程:
?4??????
? ?
9? ?
9
s ?h
2
v ?0
2
a ?0
2
回程运动方程(3-4-5多项式):
?????4??
? ?
3? ?
3
?????
?????
?????
s ?h[1?10*( 03 ?
0
s)3?15*( 0
?
0
s)4?6*( 0
?
0
s)5]
v ??
3
h?
1[30*(
?
0
???
0?
0
0
??
s)2
?60*(
???
0?
0
0
??
s)3?30*(
???
0?
0
0
??
s)4]
h?2
?????
?????
?????
a ????1 [60*( 0 s)?180*( 0 s)2?120*( 0 s)3]
?3 2 ? ? ?
?
0 0 0 0
近休止方程:
?4??????
? ?
3? ?
3
s ?0
4
v ?0
4
a ?0
4
机械原理大作业凸轮机构运动分析
(2)源代码及作图(matlab)
symsa1a2a3a4;
h=35;
yxj=100/180*pi();jxj=120/180*pi();scj=80/180*pi();hcj=60/180*pi();
a1=0:0.001:scj;
s1=h./2*(1-cos(pi.*a1/scj));
a2=scj:0.001:(scj+yxj);s2=h*ones(size(a2));
a3=(scj+yxj):0.001:(scj+yxj+hcj);a=(a3-scj-yxj)/hcj;
s3=h.*(1-10.*a.^3+15.*a.^4-6.*a.^5);
a4=scj+yxj+hcj:0.001:scj+yxj+hcj+jxj;s4=0;
plot(a1,s1,a2,s2,a3,s3,a4,s4);gridon;
title(位移);xlabel(ψ/rad),ylabel(s/mm);%%画出位移的图像
V
V
机械原理大作业凸轮机构运动分析
PAGE\*ROMAN
PAGE\*ROMANVIII
w=1;
v1=pi*h*w/2/scj*sin(pi*a1/scj);v2=zeros(size(a2));
v3=-h*w/hcj.*(30.*a.^2-60.*a.^3+30.*a.^4);v4=zeros(size(a4));
plot(a1,v1,a2,v2,a3,v3,a4,v4);gridon;
title(速度);
xlabel(ψ/rad),ylabel(v/(mm/s));%%画出速度的图像
b1=pi*pi*h*w*w/2/scj/scj*cos(pi*a1/scj);b2=zeros(size(a2));
b3=-h*w/hcj/hcj.*(60.*a-180.*a.^2+120.*a.^3);b4=zeros(size(a4));
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