哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题要点.docVIP

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 姓 名： 李清蔚 学 号： 1140810304 班 级： 1408103 指导教师： 林 琳 一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1 表一： 凸轮机构原始参数 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） 40 90 等加等减速 30 50 4-5-6-7多项式 60 100 120 二.凸轮推杆运动规律 推程运动规律（等加速等减速运动） 推程 F0=90° 位移方程如下： 速度方程如下： 加速度方程如下： 回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程 ，F0=90°，Fs=100°，F0’=50° 其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下： 三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图： 3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限Dtdt,回程许用压力角的限制线Dtdt，起始点压力角许用线B0d)，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50） 经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm. 2.绘制理论轮廓线上的压力角曲线和曲率半径曲线 针对凸轮转向及推杆偏置，令N1=1凸轮逆时针转；N2=1偏距为正。 压力角数学模型： 曲率半径数学模型： 其中： 曲率半径以及压力角的图像如下图： 压力角图像： 曲率半径图像： 3.凸轮理论廓线和实际廓线 理论廓线数学模型： 凸轮实际廓线坐标方程式： 其中R0为确定的滚子半径，令R0=15mm 利用Matlab程序写出凸轮的理论廓线和实际廓线以及基圆、偏距圆的曲线方程，并且进行模拟 ，可以得出如下凸轮图像： *附页 相关程序代码： 位移曲线 phi1=linspace(0,90/2/180*pi); %í?3ì phi2=linspace(90/2/180*pi,90/180*pi); phi0=90/180*pi; h=40; s1=2*h*(phi1/phi0).^2; s2=h-2*h*(phi0-phi2).^2/(phi0).^2; plot(phi1,s1) hold on plot(phi2,s2) hold on phi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000); %??DY3ì s3=h; plot(phi3,s3,-b) hold on phi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240)); %??3ì s4=h*(1-35*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^4+84*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^5-70*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^6+20*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^7); plot(phi4,s4) hold on phi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000); %?üDY3ì s5=0; plot(phi5,s5,-b) axis([0,0+11/10*deg2rad(360),0,0+11/10*h]); grid on ylabel(位移/mm); xlabel(凸轮转角 /rad); ②速度曲线 phi0=deg2rad(90); phi1=linspace(0,deg2rad(90/2)); h=40;n=1; w=2*pi*n/60; v1=4*h*w/(