凸輪機構的設計計算和運動分析

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1、%********偏置移動從動件盤形凸輪設計繪圖和運動分析********disp'########已知條件########'disp'凸輪作逆時針方向轉動,從動件偏置在凸輪軸心的右邊'disp'從動件在推程作等加速/等減速運動,在回程作余弦加速度運動'%基圓半徑；滾子半徑；從動件偏距；從動件升程rb=40;rt=10;e=15;h=50;%推程運動角；遠休止角；回程運動角；推程許用壓力角；凸輪轉速ft=100;fs=60;fh=90;alpha_p=35;n=200;%角度和弧度轉換系數；機構尺度hd=pi/180;du=180/pi;se=

2、sqrt(rb^2-e^2);w=n*pi/30;omega=w*du;%凸輪角速度（°/s）fprintf('基圓半徑rb=%3.4fmm',rb)fprintf('滾子半徑rt=%3.4fmm',rt)fprintf('推桿偏距e=%3.4fmm',e)fprintf('推程升程h=%3.4fmm',h)fprintf('推程運動角ft=%3.4f度',ft)fprintf('遠休止角fs=%3.4f度',fs)fprintf('回程運動角fh=%3.4f度',fh)fprintf('推程許用壓力角alpha_p

3、=%3.4f度',alpha_p)fprintf('凸輪轉速n=%3.4fr/min',n)fprintf('凸輪角速度(弧度)w=%3.4frad/s',w)fprintf('凸輪角速度(度)omega=%3.4f度/s',omega)disp''disp'@@@@@@計算過程和輸出結果@@@@@@'disp''%(1)---校核凸輪機構的壓力角和輪廓曲率半徑'disp'***計算凸輪理論輪廓的壓力角和曲率半徑***'disp'1推程(等加速/等減速運動)'forf=1:ftiff<=ft/2s(f)=2*h*f^2/ft^2

4、;s=s(f);%等加速-位移方程ds(f)=4*h*f*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f);d2s(f)=4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f);vt(f)=4*h*omega*f/ft^2;%等加速-速度方程elses(f)=h-2*h*(ft-f)^2/ft^2;s=s(f);%等減速-位移方程ds(f)=4*h*(ft-f)*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f);d2s(f)=-4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f);vt(f)=4*h*omega*(ft-f)/ft^2;%等減速-速度方程endalp

5、ha_t(f)=atan(abs(ds-e)/(se+s));%推程壓力角(弧度)alpha_td(f)=alpha_t(f)*du;%推程壓力角(度)pt1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1.5;pt2=abs((se+s)*(d2s-se-s)-(ds-e)*(2*ds-e));rho_t(f)=pt1/pt2;%推程曲率半徑st(f)=s;endalpha_tm=max(alpha_td);fprintf('推程最大壓力角alpha_tm=%3.4f度',alpha_tm)forf=1:ftifalpha_td(f)==al

6、pha_tm;ftm=f;break;endendfprintf('對應的位置角ftm=%3.4f度',ftm)ifalpha_tm>alpha_pfprintf('*凸輪推程壓力角超過許用值,需要增大基圓!')endrho_tn=min(rho_t);fprintf('最小曲率半徑rho_tn=%3.4fmm',rho_tn)forf=1:ftifrho_t(f)==rho_tn;ftn=f;break;endendfprintf('對應的位置角ftn=%3.4f度',ftn)ifrho_tn

7、推程輪廓曲率半徑小于許用值,需要增大基圓或減小滾子!')enddisp'2回程(余弦加速度運動-簡諧運動)'d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh;%回程運動角范圍forf=d1:d2k=f-d1;s(f)=0.5*h*(1+cos(pi*k/fh));s=s(f);%簡諧運動-位移方程ds(f)=-0.5*pi*h*sin(pi*k/fh)/(fh*hd);ds=ds(f);d2s(f)=-0.5*pi^2*h*cos(pi*k/fh)/(fh*hd)^2;d2s=d2s(f);alpha_h(f)=atan(abs(ds+e)/(se

8、+s));%回程壓力角(弧度)alpha_hd(f)=alpha_h(f)*du;%回程壓力角(度)ph1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1