matlab解析法畫凸輪輪廓線

1、基于matlab的凸輪輪廓設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的意義在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常要求機(jī)器的某些部件按照規(guī)定的準(zhǔn)確路線運(yùn)動(dòng)，僅應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)已難以滿足這個(gè)要求，所以需要利用工作表面具有一定形狀的凸輪。凸輪在所有基本運(yùn)動(dòng)鏈中，具有易于設(shè)計(jì)和能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。如果設(shè)計(jì)其他機(jī)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生給定的運(yùn)功、速度、和加速度，其設(shè)計(jì)工作是很復(fù)雜的，但是設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)則比較容易，而且運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、有效。所以在許多機(jī)器中，如紡織機(jī)、包裝機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)化專用機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、印刷機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、建筑機(jī)械、礦山機(jī)械、計(jì)算機(jī)的輔助裝備及農(nóng)業(yè)機(jī)具等，都可以找到凸輪機(jī)構(gòu)。在進(jìn)行研究時(shí)，先設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的凸輪，在給定的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)有一定的總升距

2、。設(shè)計(jì)凸輪輪廓的基本方法是把凸輪固定，使從動(dòng)件以其與凸輪的相關(guān)位置繞凸輪回轉(zhuǎn)而形成凸輪輪廓。因此設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，必須畫出足夠多的點(diǎn)，使凸輪輪廓平滑可靠。Matlab軟件提供了強(qiáng)大的矩陣處理和繪圖功能，具有核心函數(shù)工具箱。其編程代碼接近數(shù)學(xué)推導(dǎo)公式，簡(jiǎn)潔直觀，操作簡(jiǎn)易，人機(jī)交互性能好。因此，基于matlab軟件進(jìn)行凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以解決設(shè)計(jì)工作量大的問題。運(yùn)用解析法進(jìn)行設(shè)計(jì)，matlab可以精確的計(jì)算出輪廓上每一點(diǎn)的坐標(biāo)，然后更為精確的繪制出凸輪輪廓曲線。二、設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的已知條件凸輪做逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件偏置在凸輪軸心右邊。從動(dòng)件在推程做等加/減速運(yùn)動(dòng)，在回程做余弦加速運(yùn)動(dòng)。基圓半徑rb=50m

3、m，滾子半徑rt=10mm,推桿偏距e=10mm,推程升程h=50mm,推程運(yùn)動(dòng)角ft=100，遠(yuǎn)休止角fs=60，回程運(yùn)動(dòng)角fh=90。三、分析計(jì)算1、建立坐標(biāo)系以凸輪軸心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系XOY,取桿件上升方向?yàn)閅軸正方向。2、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算凸輪運(yùn)動(dòng)一周可分為5個(gè)階段：推程加速階段、推程減速階段、遠(yuǎn)休止階段、回程階段、進(jìn)休止階段。根據(jù)已知條件，推程階段為等加/減速，故推程階段的運(yùn)動(dòng)方程為：推程加速階段（0去/2）s（八2*h*f2t(f)=ds(f)=f2*h*ff2t推程減速階段（/t/2/t）Vs(f)=2*h*(f/)2h上喬(f)=ds(f)=4*h*(/)tf2tVV

4、遠(yuǎn)休止階段(齊(厶+Q)推桿運(yùn)動(dòng)方程為s(f)=0Iv(f)=ds(f)=0根據(jù)已知條件，在回程做余弦加速運(yùn)動(dòng)，因此回程階段(齊+q(m的運(yùn)動(dòng)方程為h*+cos(兀*(ffftQ)s(f)=2幾,廠兀*(f_ff)、n*h*sin(ft)鞏f)=ds(f)=廠hJh近休止階段(人+心+幾)36)的運(yùn)動(dòng)方程為s(f)=I(f)=ds(f)=3、凸輪理論輪廓線計(jì)算x(f)=s+s(f)*sin(f)+e*cos(f)Iy(f)=s+s(f)*cos(f)e*sin(f)6式中Sg=Jy“2-02，為推桿滾子中心到X軸的垂直距離。4、實(shí)際輪廓線計(jì)算根據(jù)3的計(jì)算結(jié)果有dx(f)=(ds(f)q)*si

5、n(f)+(s+s(f)*cos(f)dy(f)=(ds(f)e)*cos(f)(s+s(f)*sin(f)可得c、dx(f)sm(k)=2+Uy2Ux2+dy2凸輪實(shí)際輪廓線為(xp(f)=x(f)r*cos(k)yp(f)=y(f)r*sin(k)四、程序代碼rb=50;rt=10;e=10;h=50;ft=100;fs=60;fh=90;hd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(rbA2-eA2);d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh;n=360;s=zeros(n);ds=zeros(n);x=zeros(n);y=zeros(n);dx=zeros(n);dy=ze

6、ros(n);xx=zeros(n);yy=zeros(n);xp=zeros(n);yp=zeros(n);forf=1:niffft/2&fft&fd1&fd2&f-tulun.凸輪轉(zhuǎn)角io.oaoo理論衣18.5237理論了47.493917.080337.599320.oaoo27.520546.373926.423336.434330.oaoo37.655245.220636.401935.299540.oaoo49.435143.357247.505333.545250.oaoo63.107339.899360.114930.3575so.oaoo76.S71332.834670.

7、902S24.Sill70.oaoo87.982921.381479.807215.6232so.oaoo95.28326.646785.75893.5990so.oaoo97.939S-10.000037.9909-10.14S9iao.oaoo95.7494-27.037586.125S-24.3200凸輪轉(zhuǎn)角160-0000理論疋24.4596理論y-96.4402實(shí)際龍22.001.2買際y-86.7471170-000口7.0795-97.73768.0443-87.7843ISOQQQQ-iaoaoo-93.1409厲.8780-840300190oooa-24669-83.4393-182218-759666200-0000-36.1877-70.1869-27.7915-64.7S5L2ia_oooa-43.4845-55.3174-3a.0650-51.96D22200000-471S53-40.6760-37310S-390979230.oooa-484367-27.5892-384460-271599240-oooa-45.7321-16.5885-38.736