機械原理大作業(yè)二-凸輪機構設計

哈爾濱工業(yè)大學機械原理課程設計HarbinInstituteofTechnology機械原理大作業(yè)（二）作業(yè)名稱：凸輪機構設計作業(yè)題號：06院系：機械設計制造及其自動化班級：班姓名：學號：指導教師：一、設計題目

圖示直動從動件盤形凸輪機構，選擇一組凸輪機的原始參數(shù)，據(jù)此設計該凸輪機構。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0660mm150°正弦加速度30°100°等減加速60°50°60°二、凸輪推桿升程、回程運動方程（設定角速度為ω=10rad/s）1、推程0<Φ<5pi/6:s=60·[6Φ/5pi-sin(12Φ/5)/2pi];v=360/5pi·[1-cos(12/5Φ)];a=864/5pi·cos(12/5pi);2、遠休止5pi/6<Φ<10pi/9:s=60;v=0；a=0;3、回程9pi/10<Φ<25pi/18:s=60-1944/pi2(Φ–10pi/9)2;v=–3888ω1/pi2[Φ–10pi/9];a=–3888ω12/pi225pi/18<Φ<5pi/3:s=1944/pi2[2pi/3–Φ]2v=–3888ω1/pi2[2pi/3–Φ];a=3888ω12/pi24、近休止5pi/3<Φ<2pi:s=0;v=0;a=0;二、推桿位移、速度、加速度圖1、推桿位移曲線代碼：%推拉位移曲線;x=0:(pi/1000):(5*pi/6);s1=60*(1.2*x/pi-sin(2.4*x)/(2*pi));y=(5*pi/6):(pi/1000):(10*pi/9);s2=60;z=(10*pi/9):(pi/1000):(25*pi/18);s3=60-388.8*(z-10*pi/9).^2/(pi*pi);m=(25*pi/18):(pi/1000):(5*pi/3);s4=388.8*(5*pi/3-m).*(5*pi/3-m)/(pi*pi);n=(5*pi/3):(pi/1000):(2*pi);s5=0;plot(x,s1,'b',y,s2,'b',z,s3,'b',m,s4,'b',n,s5,'b');xlabel('角度(rad)');ylabel('行程(mm)');title('推桿位移曲線');grid;推桿位移圖2、推桿速度曲線代碼：%推桿速度曲線;w=1;x=0:(pi/1000):(5*pi/6);v1=72*(1-cos(2.4*x))/pi;y=(5*pi/6):(pi/1000):(10*pi/9);v2=0;z=(10*pi/9):(pi/1000):(25*pi/18);v3=-777.6*w*(z-10*pi/9)/(pi*pi);m=(25*pi/18):(pi/1000):(5*pi/3);v4=-777.6*w*(5*pi/3-m)/(pi*pi);n=(5*pi/3):(pi/1000):(2*pi);v5=0;plot(x,v1,'r',y,v2,'r',z,v3,'r',m,v4,'r',n,v5,'r');xlabel('角度(rad)');ylabel('速度(mm/s)');title('推桿速度曲線(w=1rad/s)');grid;推桿速度圖3、推桿加速度曲線代碼：%凸輪推桿加速度曲線;w=1;x=0:(pi/1000):(5*pi/6);a1=172.8*w*w*sin(2.4*x)/pi;y=(5*pi/6):(pi/1000):(10*pi/9);a2=0;z=(10*pi/9):(pi/1000):(25*pi/18);a3=-777.6*w^2/(pi^2);m=(25*pi/18):(pi/1000):(5*pi/3);a4=777.6*w^2/(pi^2);n=(5*pi/3):(pi/1000):(2*pi);a5=0;plot(x,a1,'m',y,a2,'m',z,a3,'m',m,a4,'m',n,a5,'m');xlabel('角度(rad)');ylabel('加速度(mm/s^2)');title('凸輪推桿加速度曲線(w=1rad/s)');grid;推桿加速度圖三、繪制凸輪機構????/???????線圖代碼：x=0:(pi/1000):(5*pi/6);s1=60*(1.2*x/pi-sin(2.4*x)/(2*pi));ns1=72*(1-cos(2.4*x))/pi;y=(5*pi/6):(pi/1000):(10*pi/9);s2=60;ns2=0;z=(10*pi/9):(pi/1000):(25*pi/18);s3=60-388.8*(z-10*pi/9).^2/(pi*pi);ns3=-777.6*w*(z-10*pi/9)/(pi*pi);m=(25*pi/18):(pi/1000):(5*pi/3);s4=388.8*(5*pi/3-m).*(5*pi/3-m)/(pi*pi);ns4=-777.6*w*(5*pi/3-m)/(pi*pi);n=(5*pi/3):(pi/1000):(2*pi);s5=0;ns5=0;xlabel('ds/dψ');ylabel('s');plot(ns1,s1,ns2,s2,ns3,s3,ns4,s4,ns5,s5);title('凸輪機構圖');grid四、并依次確定凸輪機構的基圓半徑和偏距代碼：x=0:(pi/1000):(5*pi/6);s1=60*(1.2*x/pi-sin(2.4*x)/(2*pi));ns1=72*(1-cos(2.4*x))/pi;y=(5*pi/6):(pi/1000):(10*pi/9);s2=60;ns2=0;z=(10*pi/9):(pi/1000):(25*pi/18);s3=60-388.8*(z-10*pi/9).^2/(pi*pi);ns3=-777.6*w*(z-10*pi/9)/(pi*pi);m=(25*pi/18):(pi/1000):(5*pi/3);s4=388.8*(5*pi/3-m).*(5*pi/3-m)/(pi*pi);ns4=-777.6*w*(5*pi/3-m)/(pi*pi);n=(5*pi/3):(pi/1000):(2*pi);s5=0;ns5=0;j1=diff(ns1);k1=diff(s1);q1=k1./j1;q2=tan(60*pi/180);on1=find(abs(q1-q2)<0.014)s1x=s1(on1);ns1x=ns1(on1);j2=diff(ns4);k2=diff(s4);p1=k2./j2;p2=-tan(30*pi/180);on2=find(abs(p1-p2)<0.00157)s4x=s4(on2);ns4x=ns4(on2);x1=-80:0.001:60;y1=tan(pi/3)*(x1-ns1x)+s1x;x2=-80:0.001:80;y2=tan(pi/6)*(x2-ns4x)+s4x;x3=0:0.001:80;y3=tan(-pi/3)*x3;xlabel('ds/dψ');ylabel('s');plot(ns1,s1,ns2,s2,ns3,s3,ns4,s4,ns5,s5,x1,y1.x2,y2,x3,y3);grid圖五、滾子半徑的確定代碼：v=[];symsx1x2x3x4x5s0=150;e=90;s1=60-60*cos(1.5*x1);t1=(s1+s0).*cos(x1)-e*sin(x1);y1=(s0+s1).*sin(x1)-e*cos(x1);tx1=diff(t1,x1);txx1=diff(t1,x1,2);yx1=diff(y1,x1);yxx1=diff(y1,x1,2);forxx1=0:(pi/100):(2*pi/3);k1=subs(abs((tx1*yxx1-txx1*yx1)/(tx1^2+yx1^2)^1.5),{x1},{xx1});v=[v,1/k1];ends2=120;t2=(s2+s0).*cos(x2)-e*sin(x2);y2=(s0+s2).*sin(x2)-e*cos(x2);tx2=diff(t2,x2);txx2=diff(t2,x2,2);yx2=diff(y2,x2);yxx2=diff(y2,x2,2);forxx2=(2*pi/3):(pi/100):(10*pi/9);k2=subs(abs((tx2*yxx2-txx2*yx2)/(tx2^2+yx2^2)^1.5),{x2},{xx2});v=[v,1/k2];ends3=60+60*cos(2*x3-20*pi/9);t3=(s3+s0).*cos(x3)-e*sin(x3);y3=(s0+s3).*sin(x3)-e*cos(x3);tx3=diff(t3,x3);txx3=diff(t3,x3,2);yx3=diff(y3,x3);yxx3=diff(y3,x3,2);forxx3=(10*pi/9):(pi/100):(29*pi/18);k3=subs(abs((tx3*yxx3-txx3*yx3)/(tx3^2+yx3^2)^1.5),{x3},{xx3});v=[v,1/k3];ends4=0;t4=(s4+s0).*cos(x4)-e*sin(x4);y4=(s0+s4).*sin(x4)-e*cos(x4);tx4=diff(t4,x4);txx4=diff(t4,x4,2);yx4=diff(y4,x4);yxx4=diff(y4,x4,2);forxx4=(29*pi/18):(pi/100):(2*pi);k4=subs(abs((tx4*yxx4-txx4*yx4)/(tx4^2+yx4^2)^1.5),{x4},{xx4});v=[v,1/k4];endmin(v)編寫程序算出最小曲率半徑，程序輸出結果為ans=15.0041，即最小曲率半徑為ρ=15.0041mm；則滾子半徑可以取r??=ρ/2≈7.5mm。v=[];symsx1x2x3x4x5;s0=60;e=25;s1=45-45*cos(3*x1/2);t1=(s1+s0).*cos(x1)-e*sin(x1);y1=(s0+s1).*sin(x1)-e*cos(x1);tx1=diff(t1,x1);txx1=diff(t1,x1,2);yx1=diff(y1,x1);yxx1=diff(y1,x1,2);forxx1=0:(pi/100):(2*pi/3);k1=subs(abs((tx1*yxx1-txx1*yx1)/(tx1^2+yx1^2)^1.5),{x1},{xx1});v=[v,1/k1];ends2=90;t2=(s2+s0).*cos(x2)-e*sin(x2);y2=(s0+s2).*sin(x2)-e*cos(x2);tx2=diff(t2,x2);txx2=diff(t2,x2,2);yx2=diff(y2,x2);yxx2=diff(y2,x2,2);forxx2=(2*pi/3):(pi/100):(39*pi/36);k2=subs(abs((tx2*yxx2-txx2*yx2)/(tx2^2+yx2^2)^1.5),{x2},{xx2});v=[v,1/k2];ends3=90-(720/pi.^2).*[(x3-39*pi/36).^2];t3=(s3+s0).*cos(x3)-e*sin(x3);y3=(s0+s3).*sin(x3)-e*cos(x3);tx3=diff(t3,x3);txx3=diff(t3,x3,2);yx3=diff(y3,x3);yxx3=diff(y3,x3,2);forxx3=(39*pi/36):(pi/100):(48*pi/36);k3=subs(abs((tx3*yxx3-txx3*yx3)/(tx3^2+yx3^2)^1.5),{x3},{xx3});v=[v,1/k3];ends4=720/(pi.^2).*[(57*pi/36)-x4].^2;t4=(s4+s0).*cos(x4)-e*sin(x4);y4=(s0+s4).*sin(x4)-e*cos(x4);tx4=diff(t4,x4);txx4=diff(t4,x4,2);yx4=diff(y4,x4);yxx4=diff(y4,x4,2);forxx4=(48*pi/36):(pi/100):(57*pi/36);k4=subs(abs((tx4*yxx4-txx4*yx4)/(tx4^2+yx4^2)^1.5),{x4},{xx4});v=[v,1/k4];ends5=0;t5=(s5+s0).*cos(x5)-e*sin(x5);y5=(s0+s5).*sin(x5)-e*cos(x5);tx5=diff(t5,x5);txx5=diff(t5,x5,2);yx5=diff(y5,x5);yxx5=diff(y5,x5,2);forxx5=(57*pi/36):(pi/100):(2*pi);k5=subs(abs((tx5*yxx5-txx5*yx5)/(tx5^2+yx5^2)^1.5),{x5},{xx5});v=[v,1/k5];endmin(v)基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡水表的設計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系