(完整word版)機械原理大作業(yè)2-1120810417-凸輪

1、HAKBTNiNsnrvn: orTECHNOLOGY機械原理大作業(yè)二課程名稱：機械原理_設計題目：凸輪機構設計_院 系：_ 機電工程學院_班 級：1208104_完成者：_學號：1120810417_指導教師：林琳劉福利設計時間： 2014 年 6 月 2 日哈爾濱工業(yè)大學36、設計題目如下圖所示為直動從動件盤形凸輪機構，據(jù)此設計該凸輪機構:、原始參數(shù)序號升程升程運動角升程運 動規(guī)律升程許用壓力角回程運動角回程運 動規(guī)律回程許用壓力角遠休止角近休止角1590mm150正弦加速度30100余弦加速度605555三、推桿升程方程和推桿回程方程：在這里取3=1rad/s.(1)推桿升程方程：,飛1

2、12 入5兀s( )=90sin( ) ,0 IL5二2二56,()=空(-cos1),兀56a( 25912sin空,0一兀56(2)推桿回程方程:3641*4518亡-0.0536-9*一且36941兀.61a()二-145.8cos(0.05 ),53636四、matlab程序及曲線圖像 注：每一段都為完整程序，可直接運行。1.推桿位移曲線clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*si n(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*o

3、nes(1,le ngth(p2);p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;s=s1,s2,s3,s4;plot(p,s)xlabel(角度);ylabel(S(位移);title( 推桿位移曲線);2.推桿速度曲線clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;v1=108*w/pi*(1-cos(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/3

4、60);v2=0*p2;p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360); v3=-81*w*sin( 9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;v4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;v=v1,v2,v3,v4;plot(p,v)xlabel(角度);ylabel(V(速度);title(推桿速度曲線);3.推桿加速度曲線clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;a1=36*36*wA2/5/pi*si n(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/3

5、60);a2=0*p2p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);a3=-18*81*wA2/10*cos(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;a4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;a=a1,a2,a3,a4;plot(p,a)xlabel(角度);ylabel(a(加速度);title(推桿加速度曲線);4.凸輪機構的ds/d -s線圖100clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*si n(12*p1/5);p2=5

6、*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*o nes(1,le ngth(p2);p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;s=s1,s2,s3,s4;p1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;v1=108*w/pi*(1-cos(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);v2=0*p2;p3=41*pi/36:pi

7、/360:(61*pi/36-pi/360);v3=-81*w*si n( 9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;v4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;v=v1,v2,v3,v4;vx=-v;hold onplot(vx,s)%直線 Dtdty=-100:0.01:100;x=-69;hold onplot(x,y,-r);% 直線 Dt dtx=-100:0.01:100;y=-0;hold onplot(x,y,-r);grid onhold offtitle(ds/d -s 曲線);曲線為升程階段的類速度-位移圖，根據(jù)升程壓力角與回城壓力角

8、做直線與其相切，其直線斜率分別為：K1=tan(150 30)=0a=tan(150 -60)為：:；兩直線方程為：:x - -69, y = 0進而確定凸輪偏距和基圓半徑：在軸心公共許用區(qū)內(nèi)取軸心位置，能夠滿足壓力角要求，由圖可得：取s0=200mm e=30；r0=2 2 1/2(200+50)=206.2mmclear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*si n(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*o nes(1,le ngth(p2

9、);p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360); s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;p=p1,p2,p3,p4;s=s1,s2,s3,s4;s0=200;e=30;x=(sO+s).*cos(p)-e*si n( p); y=(sO+s).*si n( p)+e*cos(p); plot(x,y)title( 凸輪理論輪廓);6.凸輪實際輪廓工作輪廓曲率半徑pa、理論輪廓曲率半徑p與滾子半徑 r 三者存在如下關系pa=p+r，不妨最終設定滾子半徑為30mm，這時滾子與凸輪間接觸

10、應力最小， 可提高凸輪 壽命%下面是實際輪廓程序s0=200;e=30;rr=30;p1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);s1=90*(6*p1/5/pi-1/2/pi*si n(12*p1/5);x1=(sO+s1).*cos(p1)-e.*si n( p1);y1=(sO+s1).*si n( p1)+e.*cos(p1);dx1=90*(6pi-6/5/pi*cos(12/5*p1).*cos(p1)-(s1+s0).*si n(p1)-e*cos(p1);dy1=90*(6pi-6/5/pi*cos(12/5*p1).*si n( p1)+(s1+sO).*cos(p

11、1)-e*si n( p1);X1=x1-rr*dy1./(dx1.A2.+dy1.A2).A0.5;Y1=y1+rr*dx1./(dx1.A2.+dy1.A2).A0.5;hold onplot(X1,Y1)p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*o nes(1,le ngth(p2);x2=(s0+s2).*cos(p2)-e.*si n( p2);y2=(s0+s2).*si n(p2)+e.*cos(p2);dx2=-(s2+s0).*si n( p2)-e*cos(p2);dy2=(21+s0).*cos(p2)-e*s in (p2);X2

12、=x2-rr*dy2./(dx2.A2.+dy2.A2).A0.5;Y2=y2+rr*dx2./(dx2.A2.+dy2.A2).A0.5;hold onplot(X2,Y2)p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20);x3=(s0+s3).*cos(p3)-e.*si n( p3);y3=(s0+s3).*si n( p3)+e.*cos(p3);dx3=-81*si n( 9*p3/5-1*pi/20).*cos(p3)-(s3+s0).*si n( p3)-e*cos(p3);dy3=-81*si n( 9*p3/5-1*pi/20).*si n(p3)+(s3+s0).*cos(p3)-e*si n(p3);X3=x3-rr*dy3./(dx3.A2.+dy3.A2).A0.5;Y3=y3+rr*dx3./(dx3.A2.+dy3.A2).A0.5;hold onplot(X3,Y3)%4p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;x4=(s0+s4).*cos(p4)-e.*si n( p4);y4=(s0+s4).*si n( p