凸輪機構(gòu)設(shè)計大作業(yè)

1、大作業(yè)（二） 凸輪機構(gòu)設(shè)計（題號：8）級：名、學號：績：完成日期:目錄1凸輪機構(gòu)大作業(yè)題目22. 推桿運動規(guī)律及凸輪廓線方程33. 程序流程圖34源程序A55. 計算結(jié)果146. 凸輪機構(gòu)圖167 體會及建議198.參考資料20凸輪機構(gòu)大作業(yè)題目試用計算機輔助設(shè)計完成下列擺動滾于推桿盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計，已知數(shù)據(jù) 如下表所示，凸輪沿著逆時針方向做勻速轉(zhuǎn)動。表1 凸輪機構(gòu)的推桿運動規(guī)律推程運動規(guī)律正弦加速度運動回程運動規(guī)律等加速等減速運動表2 兩種凸輪機構(gòu)的推桿在近休、推程、遠休及回程階段的凸輪轉(zhuǎn)角題號近休凸輪轉(zhuǎn)角推程凸輪轉(zhuǎn)角遠休凸輪轉(zhuǎn)角回程凸輪轉(zhuǎn)角A0。60。60 180 180 -270 27

2、0 360 B0 45 45 210 210 -260 260 360 C0。30。30 210 210。280。280 360 表3 擺動滾于推桿盤形凸輪機構(gòu)的已知參數(shù)題號初選荃圓機架長度擺桿長度滾于半徑推桿擺角許用壓力角許用最小曲率半徑r(/mmlg/mm厶 &/mm/?/mm勿半徑nA1560 =5102435 700.3rrB2070651426 40 70 0.3rrC22727521828 45 65 0.35rr要求：每組(每三人為一組，每人一題)至少打印出一份源程序，每人打印 出原始數(shù)據(jù)；凸輪理論輪廓和實際輪廓的坐標值；推程和回程的最大壓力角，以 尺出現(xiàn)最大壓力角時凸輪的相應(yīng)轉(zhuǎn)

3、角；凸輪實際輪廓曲線的最小曲率半徑，以及 相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角；和最后說確定的基圓半徑。計算點數(shù)N=7212()。繪出凸輪的理論輪廓和實際輪廓(可用計算機繪圖)。二、推桿運動規(guī)律及凸輪廓線方程:推程(正弦加速度):s=h(8/8()-sin(27i8/80)/(2tt)回程(等加速段)：s=h-2h878o2回程(等減速段)：s=2h(8,o-8)2/8)2凸輪理論廓線方程:x=l()Asin8-lABsin(8+(p+(p() y=l()Acos8-lABcos(8+(p+cp0) 式中，滋為推桿的初始位置角，其值為： cp0=arccos-廠：)/2(H)三、程序流程圖四、源程序clear； r

4、()=22;%初選的基圓半徑dr()=().O5;次=72; %機架長度L=6&%擺桿長度rr=18;%滾子半徑fai=28*pi/180;% 推桿擺角Pl=3.141592653;alphal =45;%許用壓力角ocl alpha2=65;%許用壓力角阿爾法2 lambda=6.3;%許用最小曲率半徑N=12();%取用點的個數(shù)deltal =180*pi/180;%推程凸輪最大轉(zhuǎn)角 delta2=70*pi/180; %遠休凸輪最大轉(zhuǎn)角 dclta3=80*pi/18();%回程凸輪最大轉(zhuǎn)角 dclta4=30*pi/180;%近休凸輪最大轉(zhuǎn)角 alphamaxi =();%推程最大壓力

5、角初值 alphamax2=(); %回程最大壓力角初值 roumin=l()(); %凸輪最小曲率半徑初值XHOnA二 21)JYHOnAlJ21)JXPHOncs (二 21)；YPHOn 殳二 21)；FAIH(mcs(L121)；IHOJ%豈毬去whirr(ICHN)FOHacos(a*a+L 關(guān) L-rO 金 0)、(2盒占)； dLEH3*Hpi、18()； if(dcltaAl 80*pi、1snda-cavHO) %HffiFouacos(驚 a+L關(guān) Lr(*ro)、(2盒關(guān) L)；FHFai* (dcha、dclt:al)sB-(2*pi*dcltdclt:al(2*pi)

6、J XHa*sin(dc 一KL*sin(dcha+F+F()J yH a關(guān)Cos(dcdta)L*cos(dclta+F+For dFH fa*(l 一 dcltal cos(2*p*dLt2ucos(da-ta+F+F()dF dy 卩 ac/in(dclta)+L*sin(dclra+F+FO)*(l+dFj ddy 卩 a*cos (dcka)+L* cos(dcha+F+F0)*(l+dF2+L*sin(delta+F+FO)*ddF;sthcta=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);cthcta=-dy/sqr t (dx*dx+dy *dy);xp=x-rr*ctheta;

7、yp=v-rr*sthcta;alpha=atan(L*abs(dF)4-(a*cos(F+F0)-L)/(a* sin(F+F0)*180/pi;alpha=abs(alpha);if (alphaalphamaxl)alphamaxi =alpha;del tarn ax 1 =dclta*180/pi;endendif(delta=180*pi/l 80&delta2cos(dta+F+F0)dF;dy 卩a*sin(dclK+L*sin(dc一 ra+F+FO)*(1+dajddy卩a*cos (dclta)+L* cos(dclta+F+FO)關(guān)(l+dp2+L*sB-(da-ta+

8、F+FO)關(guān) ddF 一sthcraHdx、sqrt(dxx+dy*dy)； crhcra 卩 dysqrr(dx*dx+dyy)J XPHXrr*cthcra;ypHyrr*sthnrpendif(ddVH250s8()dc 一 八29()國)擁莒(*回FOHacos(a*a+L*L40*ro(2*a*L)；F H Fai2* fai* (de一 ra 250關(guān) pi、18()MddE25(*pi、18()(d0-ra32-t:a3)；x=a*sin(dclta)L*sB-(dclta+F+FO)； yHa*cos(dclra)L*cos(dt:a+F+FO)j dF 卩 4ria*(dc

9、一 a25()*pi、loc(2ucos(da-ta+F+F()dFdy 卩a*sin(dclra)+L 關(guān) sin(dcka+F+FO)*(l+dF;ddy 卩 a*cos (dcs-a)+L* cos(dcha+F+F()*(l+dF)2+L/m(d2-ta+F+F()dFJsrhctaHdx、sqrt(dx*dx+dy*dy)J crhctaHdy、sqrt(dldx+dy*dy)J ypHyrr*srhcrm 巴phaHaun(L/=abs(dD (a*cos(F+FO).L)、(a關(guān) sm(F+FO) 8()、pi; a-phaHabs(a-pha)；if (a-phava 一 Ph

10、amax2)a 一 Phamax2ua 一 pha;de 一 ramax2=da-ra*l x2L*cos(ddta+F+F0)dF;dy Ha* S5-(del ra)+L* sin (dclra+F+F()* (1 + d F) jddy 卩a*cos (dclra)+L* cos(dclra+F+F()*(l+dF)2+L*sB-(da-ta+F+FO)關(guān) ddF 一srhcraHdx、sqrt(dx*dx+dy*dy)J erhetaHdy、sqrr(dx*dx+dy*dy)JXPHXrr*crhctaJypHyrr*sthcrB alphaHaran(L*abs(dF(a*cos(F

11、+FO)L)alphal) | | (alphamax2alpha2) %優(yōu)化條件r()=r()+dr();1=()；alphamaxi =0;alphamax2=0;continueendrou=(dxA2+dyA2)A(3/2)/(dx*ddy-dy*cidx); %計算曲率半徑if (rou0)rou=-rou;if (rou-rr) (0.35*rr) %優(yōu)化條件r()=r()+cir();1=();alphamaxi =0;alphamax2=0;continueendif(rouroumin)roumin=rou;deltamin=dclta *18()/pi;roumina=r(

12、)umin-rr;endend乂 (I+l)=x;Y(I+l)=y;XP(I+l)=xp;YP(I+l)=yp;1=1+1;endfigurc(l);axis equalhold ont=()：3:36();X_1 =r()*cosd(t);%畫基圓Y_l=r()*sinci(t);X_2=rr*cosd(t)+X(l 0);% 畫滾子Y_2=rr*sind(t)+Y(10);plot(X_l ,Y_1 ,mXY,Y,XP,YP,k,X_2,Y_2,c); legendf基圓;理論輪廓T實際輪廓)； plot(0,0,ko*);%固定凸輪點plot(X(10),Y(10)；ko); % 固定滾

13、子點朮收凸輪輪廓曲線圖)；xlabcl(X/mm);ylabelCY/mm1);hold offdispC推程最大壓力角：)；alphamaxidispC推程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角：)；dcltamaxldispC回程最大壓力角：)；alphamax2dispC回程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角：)；dcltamax2dispC凸輪最小曲率半徑：)；roumindispC凸輪最小曲率半徑相應(yīng)轉(zhuǎn)角：)； rouminadispC最后確定的凸輪基圓半徑：)；r()五、計算結(jié)果A組：推程最大壓力角：alphamaxi =34.9492 推程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角： deltamaxi =45 回程最大壓力角： alph

14、amax2 =46.7626 回程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角： deltamax2 = 255 凸輪最小曲率半徑： roumin =15.0000 凸輪最小曲率半徑相應(yīng)轉(zhuǎn)角： roumina =5.0000 最后確定的凸輪基圓半徑： r0 二 19.7000B組：推程最大壓力角：alphamaxi =24.2568 推程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角： deltamaxl = 177.0000 回程最大壓力角： alphamax2 = 51.9666 回程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角： deltamax2 = 291.0000 凸輪最小曲率半徑： roumin = 24.3000 凸輪最小曲率半徑相應(yīng)轉(zhuǎn)角: roumina

15、 =6.3000最后確定的凸輪基圓半徑：r() =32.8000C組：推程最大壓力角：alphamaxi =24.2568 推程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角： deltamaxl = 177.0000 回程最大壓力角： alphamax2 = 51.9666 回程最大壓力角相應(yīng)轉(zhuǎn)角：deltamax2 = 291.0000凸輪最小曲率半徑：roumin = 24.3000凸輪最小曲率半徑相應(yīng)轉(zhuǎn)角:roumina =6.3000最后確定的凸輪基圓半徑：r() =32.8000六、凸輪機構(gòu)圖A組：B聞C組:七、體會及建議本次凸輪機構(gòu)的設(shè)計，我們熟悉了解析法在機構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用， 鍛煉了編程能力。這次大作業(yè)用到了非常多的MATLAB編程知識， 我們查閱了大量資料，也請教了不少同學，最后編出來程序?qū)崒俨灰住?通過這次親手設(shè)計實踐，我們也認識到具體的操作遠遠比想象中的 難，尤其是工程問題，涉及到方方面面的知識，這一點在以后的學習 生活中也應(yīng)該引起注意，注重細節(jié)才能做得更好。另外，大作業(yè)帶給 我們最大的好處就是我們更加熟悉凸輪的運動規(guī)律，這比起上課老師 的講解印象更深，因為加入了自己的思考和親手設(shè)計，我