哈工大機械原理大作業(yè)凸輪機構第四題

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1、HarbinInstituteofTechnology機械原理大作業(yè)二課程名稱：機械原理設計題目：凸輪機構設計姓名：李清蔚學號：1140810304班級：1408103指導教師：林琳18一.設計題目設計直動從動件盤形凸輪機構，其原始參數(shù)見表1表一：凸輪機構原始參數(shù)升程（mm)升程運動角（o）升程運動規(guī)律升程許用壓力角（o）回程運動角（o）回程運動規(guī)律回程許用壓力角（o）遠休止角（o）近休止角（o）4090等加等減速30504-5-6-7多項式6010012018二.凸輪推桿運動規(guī)律（1）推程運動規(guī)律（等加速等減速運動）推程F0=9

2、0°①位移方程如下：②速度方程如下：③加速度方程如下：（2）回程運動規(guī)律（4-5-6-7多項式）回程，F(xiàn)0=90°，F(xiàn)s=100°，F(xiàn)0’=50°其中回程過程的位移方程，速度方程，加速度方程如下：18三.運動線圖及凸輪線圖本題目采用Matlab編程，寫出凸輪每一段的運動方程，運用Matlab模擬將凸輪的運動曲線以及凸輪形狀表現(xiàn)出來。代碼見報告的結尾。1、程序流程框圖開始輸入凸輪推程回程的運動方程輸入凸輪基圓偏距等基本參數(shù)輸出壓力角、曲率半徑圖像輸出ds,dv,da圖像結束輸出凸輪的構件形狀182、運動規(guī)律ds圖像如下：速度規(guī)律dv

3、圖像如下：加速度da規(guī)律如下圖：183.凸輪的基圓半徑和偏距以ds/dfψ-s圖為基礎，可分別作出三條限制線（推程許用壓力角的切界限D(zhuǎn)tdt,回程許用壓力角的限制線Dt'dt'，起始點壓力角許用線B0d'')，以這三條線可確定最小基圓半徑及所對應的偏距e,在其下方選擇一合適點，即可滿足壓力角的限制條件。得圖如下：得最小基圓對應的坐標位置O點坐標大約為（13，-50）經(jīng)計算取偏距e=13mm，r0=51.67mm.182.繪制理論輪廓線上的壓力角曲線和曲率半徑曲線針對凸輪轉(zhuǎn)向及推桿偏置，令N1=1凸輪逆時針轉(zhuǎn)；N2=1偏距為正。壓力

4、角數(shù)學模型：曲率半徑數(shù)學模型：其中：曲率半徑以及壓力角的圖像如下圖：18壓力角圖像：曲率半徑圖像：183.凸輪理論廓線和實際廓線理論廓線數(shù)學模型：凸輪實際廓線坐標方程式：其中R0為確定的滾子半徑，令R0=15mm利用Matlab程序?qū)懗鐾馆喌睦碚摾€和實際廓線以及基圓、偏距圓的曲線方程，并且進行模擬，可以得出如下凸輪圖像：18*附頁相關程序代碼：①位移曲線phi1=linspace(0,90/2/180*pi);%í?3ìphi2=linspace(90/2/180*pi,90/180*pi);phi0=90/180*pi;h=4

5、0;s1=2*h*(phi1/phi0).^2;s2=h-2*h*(phi0-phi2).^2/(phi0).^2;plot(phi1,s1)holdonplot(phi2,s2)holdonphi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);%??DY3ìs3=h;plot(phi3,s3,'-b')holdonphi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240));%??3ì18s4=h*(1-35*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))

6、/deg2rad(50)).^4+84*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^5-70*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^6+20*((phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100))/deg2rad(50)).^7);plot(phi4,s4)holdonphi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000);%?üDY3ìs5=0;plot(phi5,s5,'-b'

7、)axis([0,0+11/10*deg2rad(360),0,0+11/10*h]);gridonylabel('位移/mm');xlabel('凸輪轉(zhuǎn)角/rad');②速度曲線phi0=deg2rad(90);phi1=linspace(0,deg2rad(90/2));h=40;n=1;w=2*pi*n/60;v1=4*h*w/(deg2rad(90)).^2*phi1;phi2=linspace(deg2rad(90/2),deg2rad(90));v2=4*h*w*(phi0-phi2)/(deg2rad(90)).^2

8、;phi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);v3=0;phi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240));v4=-h*w/deg2rad(50)*[140*((phi4-