哈工大機械原理大作業(yè)二凸輪設(shè)計4題

1、哈爾濱工業(yè)大學課程設(shè)計說明書（論文）Harbin Institute of Technology 大作業(yè)設(shè)計說明書 課程名稱： 機械原理 設(shè)計題目： 凸輪機構(gòu)設(shè)計 4 院 系： 班 級： 設(shè) 計 者： 學 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 2015.5.10 哈爾濱工業(yè)大學一、 設(shè)計題目序號（4）升程/mm升程運動角/。升程運動規(guī)律升程許用壓力角/?；爻踢\動角/?；爻踢\動規(guī)律回城許用壓力角/。遠休止角/。近休止角/。6090等加等減速4080正弦加速度7045145二、 運動方程式及運動線圖本實驗假設(shè)凸輪逆時針旋轉(zhuǎn)。（1）設(shè)定角速度為1=2/3。確定凸輪機構(gòu)推桿升程、回程運動方程，并繪制推桿位移、

2、速度、加速度線圖。升程：為等加速等減速（ 0<</2）在/4之前，由公式得到在/4到/2由公式可得s=60-(480/pi2)*(pi/2-)2v=（(960*w)/（pi2）*(pi/2-)a=-1840/pi2*w2回程：為正弦加速度（3/4<<43/36）由公式 s = h1 T/ + 1/2sin(2T/);v = - h/1 cos(2T/);a = -2h sin(2T/) ; T = () 得到s=60*(43/16-（9*)/（4*)+1/(2*)*sin(（9/2）*- 27*/8);v=-(135/)*1*(1-cos(9/2)*-27*/8);a

3、= -607.5*12/*sin(9*/2-27*/8);由上述公式通過編程得到位移、速度、加速度曲線如下：matlab代碼w = 2*pi/3x = 0:(pi/100):(pi/4);s1 = (480/pi.2) * x.2v1=(960/(pi.2)*w.*x;a1 =97.4*w.2;t =(pi/4):(pi/100):(pi/2);s11 = 60-(480/pi.2)*(pi/2-t).2;v11 = (960*w)/(pi.2)*(pi/2-t);a11=-(1840/pi.2)*w.2;y = (pi/2):(pi/1000):(3*pi/4);s2 =60;v2=0;a2

4、 = 0;z = (3*pi/4 ):(pi/1000):(43*pi/36);s3 = 60*(43/16 - (9*z)/(4*pi) + 1/(2*pi).*sin (9/2)*z - 27* pi/8);v3 = -135/pi * w .* (1 - cos(9/2)*z - 27*pi/8);a3 = -(607.5 * w.2)/pi) .*sin(9*z/2 - 27*pi/8);c = (43*pi/36):(pi/100):( 2*pi);s4 = 0;v4 = 0;a4 = 0;plot(x,s1,'b',t,s11,'b',y,s2,&#

5、39;b',z,s3,'b',c,s4,'b')plot(x,v1,'g',t,v11,'g',y,v2,'g',z,v3,'g ',c,v4,'g')plot(x,a1,'r',t,a11,'r',y,a2,'r',z,a3,'r ',c,a4,'r')xlabel('轉(zhuǎn)角/rad')ylabel('位移/(m/s)')title('位移與轉(zhuǎn)角曲線'

6、;)三、 凸輪輪廓繪制1、 凸輪機構(gòu)的線圖及基圓半徑和偏距的確定凸輪機構(gòu)的線圖如下圖所示Matlab代碼x = 0:(pi/100):(pi/4);s1 = (480/pi.2) * x.2news1 = 2*(480/pi.2) * xt =(pi/4):(pi/100):(pi/2);s11 = 60-(480/pi.2)*(pi/2-t).2;new11=2*(480/pi.2)*(pi/2-t);y = (pi/2):(pi/1000):(3*pi/4);s2 = 60;news2 = 0;z = (3*pi/4 ):(pi/1000):(43*pi/36);s3 = 60*(43/1

7、6 - (9*z)/(4*pi) + 1/(2*pi).*sin (9/2)*z - 27* pi/8);news3 = 60*( - 9/(4*pi) + 9/(4*pi).*cos (9/2)*z - 27* pi/8);c = (43*pi/36):(pi/100):( 2*pi);s4 = 0;news4 = 0; plot(news1,s1,'b',new11,s11,'b',news2,s2,'b',news3,s3,'b',news4,s4,'b')xlabel('ds/dp');yl

8、abel('(位移s/mm)')title('ds/dp 與位移s曲線')grid設(shè)凸輪順時針旋轉(zhuǎn)，所以右側(cè)是推程，左側(cè)是回程。得到取旋轉(zhuǎn)軸心的區(qū)域（劃線部分）取O（10，-120）偏距e=10基圓半徑r0=1202、 滾子半徑的確定及凸輪理論廓線和實際廓線的繪制理論輪廓線理論輪廓線和實際輪廓線（內(nèi)層為實際輪廓，外層為理論輪廓）Matlab代碼s0 =120;e =10;x = 0:(pi/1000):(pi/4);s = (480/pi.2) * x.2;x1 = (s + s0).*cos(x)-e*sin(x);y1 = (s0 + s).*sin(x)

9、+e*cos(x);t =(pi/4):(pi/1000):(pi/2);s= 60-(480/pi.2)*(pi/2-t).2;x11 = (s + s0).*cos(t)-e*sin(t);y11 = (s0 + s).*sin(t) + e*cos(t);y = (pi/2):(pi/1000):(3*pi/4);s =60;x2 = (s + s0).*cos(y)-e*sin(y);y2 = (s0 + s).*sin(y) + e*cos(y);z = (3*pi/4):(pi/1000):(43*pi/36);s = 60*(43/16 - (9*z)/(4*pi) + 1/(2

10、*pi).*sin (9/2)*z - 27* pi/8);x3 = (s + s0).*cos(z)-e*sin(z);y3 = (s0 + s).*sin(z) + e*cos(z);c = (43*pi/36):(pi/1000):( 2*pi);s = 0;x4 = (s + s0).*cos(c)-e*sin(c);y4 = (s0 + s).*sin(c) + e*cos(c);plot(x1,y1,'b',x11,y11,'b',x2,y2,'b',x3,y3,'b',x4,y4,'b');xlabe

11、l('x/mm')ylabel('y/mm')title('理輪輪曲線')3、凸輪輪廓繪制取滾子半徑為r=10mm得到的內(nèi)包絡(luò)線圖為：得到的外包絡(luò)線圖為：Matlab代碼w = 2*pi/3;s0 = 120;e = 10;r = 10;x = 0:(pi/1000):(pi/4);s1 = (480/pi.2) * x.2;x1 = (s1 + s0).*cos(x) - e*sin(x);y1 = (s0 + s1).*sin(x) + e*cos(x);n1 = -(s1 + s0).*sin(x)+(2*(480/pi.2) * x).*

12、cos(x) -e*cos(x);m1 = (s0 + s1).*cos(x)+(2*(480/pi.2) * x).*sin(x) - e*sin(x);xt1 = x1+(r*m1)./(sqrt(n1.2+m1.2);yt1 = y1 - (r*n1)./sqrt(m1.2 +n1.2);xw1 = x1 - (r*m1)./sqrt(m1.2 +n1.2);yw1 = y1 + (r*n1)./sqrt(m1.2 +n1.2);t =(pi/4):(pi/100):(pi/2);s11 = 60-(480/pi.2)*(pi/2-t).2;x11 = (s11 + s0).*cos(t

13、) - e*sin(t);y11 = (s0 + s11).*sin(t) + e*cos(t);n11= -(s11 + s0).*sin(t)+(2*(480/pi.2)*(pi/2-t).*cos(t) -e*cos(t);m11 = (s0 + s11).*cos(t)+(2*(480/pi.2)*(pi/2-t).*sin(t) - e*sin(t);xt11 = x11+(r*m11)./(sqrt(n11.2+m11.2);yt11 = y11 - (r*n11)./sqrt(m11.2 +n11.2);xw11 = x11 - (r*m11)./sqrt(m11.2 +n11.

14、2);yw11 = y11 + (r*n11)./sqrt(m11.2 +n11.2);y = (pi/2):(pi/1000):(3*pi/4);s2 = 60;x2 = (s2 + s0).*cos(y)-e*sin(y);y2 = (s0 + s2).*sin(y) + e*cos(y);n2 = -(s2+s0).*sin(y)-e*cos(y);m2 = (s2+s0).*cos(y) - e*sin(y);xt2 = x2 + (r*m2)./sqrt(m2.2+n2.2);yt2 = y2 - (r*n2)./sqrt(m2.2+n2.2);xw2 = x2 - (r*m2)./

15、sqrt(m2.2+n2.2);yw2 = y2 + (r*n2)./sqrt(m2.2+n2.2);z = (3*pi/4 ):(pi/1000):(43*pi/36);s3 = 60*(43/16 - (9*z)/(4*pi) + 1/(2*pi).*sin (9/2)*z - 27* pi/8);x3 = (s3 + s0).*cos(z)-e*sin(z);y3 = (s0 + s3).*sin(z) + e*cos(z);n3 = -( s3 + s0).*sin(z)+(60*( - 9/(4*pi) + 9/(4*pi).*cos (9/2)*z - 27* pi/8).*cos

16、(z)-e*cos(z);m3 = (s0 + s3).*cos(z)+(60*( - 9/(4*pi) + 9/(4*pi).*cos (9/2)*z - 27* pi/8).*sin(z) - e*sin(z);xt3= x3 + (r*m3)./sqrt(m3.2+n3.2);yt3 = y3 - (r*n3)./sqrt(m3.2+n3.2);xw3 = x3 -(r* m3)./sqrt(n3.2+m3.2);yw3 = y3 + (r*n3)./sqrt(n3.2+m3.2);c = (43*pi/36):(pi/100):( 2*pi);s4 = 0;x4 = (s4 + s0)

17、.*cos(c)-e*sin(c);y4 = s0 .*sin(c) + e*cos(c);n4 = -( s4+s0).*sin(c)-e*cos(c);m4 = (s0+s4 ).*cos(c) - e*sin(c);xt4= x4 + (r*m4)./sqrt(m4.2+n4.2);yt4 = y4 - (r*n4)./sqrt(m4.2+n4.2);xw4 = x4 - (r*m4)./sqrt(n4.2+m4.2);yw4 = y4 + (r*n4)./sqrt(n4.2+m4.2);plot(xt1,yt1,'b',xt11,yt11,'b',xt2,yt2,'b',xt3,yt3,'b',xt4,yt4,'b');xlabel('x/mm'