機(jī)械原理大作業(yè)-凸輪機(jī)構(gòu)

機(jī)械原理大作業(yè)-凸輪機(jī)構(gòu)

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1、HarbinInstituteofTechnology大作業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程名稱:機(jī)械原理設(shè)計(jì)題目:凸輪機(jī)構(gòu)院系:機(jī)電工程學(xué)院班級(jí):設(shè)計(jì)者:馬舜學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:陳明丁剛設(shè)計(jì)時(shí)間:2013.06.12哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、設(shè)計(jì)題目圖1序號(hào)升程mm升程運(yùn)動(dòng)角()升程運(yùn)動(dòng)規(guī)律升程許用壓力角()回程運(yùn)動(dòng)角()回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律回程許用壓力角()遠(yuǎn)休止角()近休止角()1610090正弦加速度30803-4-5多項(xiàng)式7011080二、推桿升程,回程運(yùn)動(dòng)方程1.推桿升程方程(式中)2.推桿回程方程(式中)其中,,,。并且取=1一、推桿的位移、速度和加速度圖像(1)

2、推桿位移圖圖2(2)推桿速度圖圖3(3)推桿加速度圖圖4三、確定凸輪基圓半徑和偏距(1)凸輪機(jī)構(gòu)的線圖圖5(2)確定凸輪的基圓半徑r0和偏距e①理論依據(jù)設(shè)以從動(dòng)件的位移s為縱坐標(biāo)(相當(dāng)于從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)導(dǎo)路),以類速度為橫坐標(biāo)。當(dāng)給定一系列的凸輪轉(zhuǎn)角,則根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可以求得s和的值,從而作出曲線。由于題目為左偏置凸輪機(jī)構(gòu),故推程在s軸左邊,回程在s軸右邊。分別再作出升程壓力角對(duì)應(yīng)的極限直線和回程壓力角對(duì)應(yīng)的極限直線,有圖像可得偏距e和s0的取值范圍。從中選取最合理的偏距,從而得到基圓半徑r0。②r0和e取值綜合考慮取偏距e=50mm,s0=100mm

3、。故可得到基圓半徑r0=111.80mm。用matlab進(jìn)行編程時(shí)選取e=50.54mm,r0=101.09mm四、滾子半徑rr的選擇(1)理論依據(jù)為保證凸輪正常工作,其工作輪廓線曲率半徑ρa(bǔ)、理論輪廓線ρ和滾子rr半徑三者應(yīng)滿足:只有當(dāng)ρ>rr時(shí),ρa(bǔ)>0,這時(shí)可以作出凸輪的工作輪廓線。綜上所述,滾子半徑rr不宜過(guò)大。但因?yàn)闈L子裝在銷軸上,故亦不宜過(guò)小。一般推薦:式中,為凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑;=3~5mm。(2)滾子半徑的取值由可求得在極坐標(biāo)下曲線曲率半徑的表達(dá)式:用VB編程求得理論輪廓曲線上最小的曲率半徑為=78.56mm。故綜合考慮

4、取rr=20mm。五、繪制理論輪廓線圖6六、繪制實(shí)際輪廓線圖7附錄1:VB程序界面該程序有良好的人機(jī)交互界面,可以計(jì)算表中列出的所有凸輪參數(shù)值,只需要選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律并輸入值即可完成運(yùn)算和繪圖,易于更改參數(shù),從而觀察不同參數(shù)對(duì)凸輪輪廓的影響。對(duì)于偏距和基圓半徑的確定,采用有限搜尋法,畫出了偏距和基圓半徑的取值區(qū)域,可根據(jù)不同環(huán)境下選擇參數(shù)。最小曲率半徑的計(jì)算用到了高等代數(shù)的弧微分知識(shí),同樣用搜尋法找出最小曲率半徑的位置。根據(jù)曲率半徑即所應(yīng)用的場(chǎng)合確定棍子半徑,進(jìn)而可以畫出凸輪實(shí)際輪廓線和滾子運(yùn)動(dòng)的模擬圖。附錄2:VB源程序(1)窗體部分PrivateSub

5、cmdCancle_Click()UnloadMeEndSubPrivateSubcmdLL_Click()IftetR0.Text=""ThenMsgBox"請(qǐng)輸入偏距e和s0!"ExitSubEndIfCallModule3.LframeEndSubPrivateSubcmdOk_Click()DimiAsLongpi=3.h=Val(tetH.Text)w=Val(tetW.Text)a1=Val(tetA1.Text)*pi/180a0=Val(tetA0.Text)*pi/180b1=Val(tetB1.Text)*pi/180b0=Val(

6、tetB0.Text)*pi/180s1=Val(tetS1.Text)*pi/180s2=Val(tetS2.Text)*pi/180Ifh<=0Orw=0ThenMsgBox"你輸入的參數(shù)有誤,請(qǐng)重新輸入!"ExitSubEndIfIfVal(tetA1.Text)+Val(tetB1.Text)+Val(tetS1.Text)+Val(tetS2.Text)<>360ThenMsgBox"你輸入的角度值不正確,請(qǐng)重新輸入!"ExitSubEndIfFori=0To3600Module1.f=i*pi/1800CallModule1.actionS

7、S(i)=Module1.SDDsf(i)=Module1.DsfDDDDsf(i)=Module1.DDDsfVV(i)=Module1.VAA(i)=Module1.ANextiCallModule2.PaintEndSubPrivateSubcmdOk1_Click()DimiAsLonge=Val(tetE.Text)s0=Val(tetS0.Text)r0=Sqr(e^2+s0^2)tetR0.Text=r0Fori=0To10*(Val(Form1.tetA1.Text))IfTan(a0)<(DDsf(i)-e)/(s0+SS(i))Th

8、enMsgBox"您輸入的偏距e和s0不滿足升程壓力角要求,請(qǐng)重新輸入!"ExitSubEnd

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