哈工大机械原理大作业——凸轮——3号.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 凸轮机构设计 1设计题目 图1 凸轮机构设计 表1 设计要求 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/。 70 150 3-4-5多项式 40 100 正弦加速度 60 50 60 2凸轮推杆运动规律分析 2.1升程运动规律（3-4-5多项式） 升程： 2.2远休止运动规律 远休止： 2.3回程运动规律（正弦加速度） 回程： s=h v=- a=- 2.4近休止运动规律 近休止： 3编程及代码 3.1求位移、速度、加速度 h=70;%升程最高为70 x1=0:(pi/1000):(5*pi/6); x2=(5*pi/6):(pi/1000):(5*pi/6+pi/180*50); x3=(5*pi/6+pi/180*50):(pi/1000):(5*pi/6+pi/180*50+pi/180*100); x4=(5*pi/6+pi/180*50+pi/180*100):(pi/1000):(2*pi); t1=x1./(5*pi/6); t=x3-(5*pi/6+pi/180*50); s1=h*(10*t1.^3-15*t1.^4+6*t1.^5); s2=zeros(size(x2))+70; s3=70*(1-t./(100*pi/180)+1/2/pi*sin(2*pi.*t/(100*pi/180))); s4=zeros(size(x4)); plot(x1,s1,x2,s2,x3,s3,x4,s4); ylabel(升程/mm); xlabel(转角/rad); title(升程与转角函数图); h_t=get(gca,Title); set(h_t,FontSize,18); %以上是画升程与转角的函数的程序 w=pi; v1=30*h*w/(5*pi/6)*(t1.^2-2*t1.^3+t1.^2); v2=zeros(size(x2)); v3=-h*w/(100*pi/180)*(1-cos(2*pi/(100*pi/180)*t)); v4=zeros(size(x4)); plot(x1,v1,x2,v2,x3,v3,x4,v4); xlabel(转角/rad); ylabel(上升速度/(mm/s)); title(上升速度与转角函数图); h_t=get(gca,Title); set(h_t,FontSize,18); set(h_t,Color,r); %以上是画速度与转角的函数图 a1=60*h*w^2/(5*pi/6)^2*(t1-3*t1.^2+2*t1.^3); a2=zeros(size(x2)); a3=-2*pi*h*w^2/(100*pi/180)^2*sin(2*pi/(100*pi/180)*t); a4=zeros(size(x4)); plot(x1,a1,x2,a2,x3,a3,x4,a4); xlabel(转角/rad); ylabel(加速度/(mm^2/s)); ylabel(加速度/mm/(s^2)); title(加速度与转角图); h_t=get(gca,Title); set(h_t,FontSize,18,Color,b); %以上是画加速度与转角的函数图 s11=h/(5*pi/6)*(10*3*t1.^2-15*4*t1.^3+6*5*t1.^4); s22=zeros(size(x2)); s33=70*(-100*pi/180+1/(100*pi/180)*cos(2*pi/(100*pi/180)*t)); s44=zeros(size(x4)); plot(s1,s11,s2,s22,s3,s33,s4,s44); 由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下： 图2 升程与转角函数图 图3 上升速度与转角函数图 图4 加速度与转角函数图 3.2dφ/ds – s线图 s11=h/(5*pi/6)*(10*3*t1.^2-15*4*t1.^3+6*5*t1.^4); s22=zeros(size(x2)); s33=70*(-100*pi/180+1/(100*pi/180)*cos(2*pi/(100*pi/180)*t)); s44=zeros(size(x4)); plot(s1,s11,s2,s22,s3,s33,s4,s44); %画的是d/ds 与 s函数图 图5 dφ/ds – s线图 2.3确定滚子半径 2.3.1凸轮理论轮廓曲线 X1