哈工大機械原理大作業(yè)二凸輪機構(gòu)設(shè)計7

1、Harbin Institute of Technology機械原理大作業(yè)（二）課程名稱： 機械原理設(shè)計題目：凸輪機構(gòu)設(shè)計7院 系：班 級：設(shè)計者：學(xué) 號：指導(dǎo)教師： 丁剛陳明設(shè)計時間： 2014年6月哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院大作業(yè)2凸輪機構(gòu)設(shè)計一.設(shè)計題目如圖2-1所示直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，其原始參數(shù)見表2-1從表2-1中選擇一組凸輪機構(gòu)的原始參數(shù)，據(jù)此設(shè)計該凸輪機構(gòu)。表2-1凸輪機構(gòu)原始參數(shù)升程（mr）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 （）7090等加等減速4080余弦加速度7090

2、100二.凸輪機構(gòu)的設(shè)計要求1.確定凸輪推桿升程、回程運動方程，并繪制推桿位移、速度、加速度線圖；（1）.確定推桿的升程回程運動方程對于不同運動規(guī)律的凸輪結(jié)構(gòu)，其上升與下降的方式不一，但遵循同樣的 運動順序：上升、遠休止點恒定、下降、近休止點恒定。因此設(shè)計它僅需確定這 四個階段的角度與位置即可。139139(2).繪制推桿位移、速度、加速度線圖 推桿運動方程：s()560 2 / 2,0/4v()1120 1 / 2,0/4a()221120 1 / 2,0/4推程運動方程s()70 560(22),/4/2v()11201(-2),/4/2a()21120 1 ,/4/2回程運動方程s()c

3、 -9),1335(1 COs 49(、315 i . 9 v( )sin ,442“ 、2835 9a( )cos ,164 位移圖像程序:faiO仁pi/2;fai02=pi/2; fais1=4*pi/9; fais2=5*pi/9; h=70;灘程角、回程角fai1=0:0.001*pi:pi/4;fai2=pi/4:0.001*pi:pi/2;fai3=pi/2:0.001*pi:17*pi/18; fai4=17*pi/18:0.001*pi:13*pi/9; fai5=13*pi/9:0.001*pi:2*pi;%位移方程 s1=2*h*(fai1/faiO1).A2;s2=h-

4、2*h/(faiO1)A2*(faiO1-fai2).A2;s3=h+0.*fai3;s4=h/2*(1+cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1); s5=0+0.*fai5;Plot(fai1,s1,fai2,s2,fai3,s3,fai4,s4,fai5,s5);xlabel('角度');ylabel('位移');axis(0,7,-5,75);title（' 位移一角度曲線'）位移一角痕曲線角度 速度圖像程序令i 1則可以得到速度圖像的程序%速度方程v1=4*h/(faiO1)A2.*fai1;v2=4*h/(fa

5、iO1)A2.*(faiO1-fai2);v3=0.*fai3;v4=-pi*h/(2*fai02)*si n(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1);v5=0.*fai5;Plot(fai1,v1,fai2,v2,fai3,v3,fai4,v4,fai5,v5);xlabel('角度');ylabel('速度');title(' 速度-角度曲線');速度角度曲線角度 加速度程序及其圖像%加速度方程a1=4*h/(faiO1)A2;a2=-4*h/(faiO1)A2;a3=0.*fais1;a4=-(pi)A2*h/(2*(f

6、ai02)A2)*cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1); a5=0.*fai5;Plot(fai1,a1,fai2,a2,fai3,a3,fai4,a4,fai5,a5);xlabel('角度');ylabel('加速度');title(' 加速度-角度曲線');繪制凸輪機構(gòu)的竺s線圖d%分別對si、s2、s3、s4、s5求導(dǎo)faiO仁pi/2;fai02=pi/2;fais1=4*pi/9;fais2=5*pi/9;h=70;%推程角、回程角fai1=O:O.OO1*pi:pi/4;fai2=pi/4:0.001*

7、pi:pi/2;fai3=pi/2:0.001*pi:17*pi/18;fai4=17*pi/18:0.001*pi:13*pi/9;fai5=13*pi/9:0.001*pi:2*pi;ds1=4*h.*fai1/(faiO1)A2;ds2=4*h.*(faiO1-fai2)/(faiO1)A2;ds3=0.*fai3;ds4=-h/2.*si n( (fai4-(fai01+fais1)*pi/fai02)*pi/fai02;ds5=0.*fa i5;%位移方程s1=2*h*(fai1/faiO1).A2;s2=h-2*h/(faiO1)A2*(faiO1-fai2).A2;s3=h+0.

8、*fai3;s4=h/2*(1+cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1);s5=0+0.*fai5;Plot(ds1,s1,ds2,s2,ds3,s3,ds4,s4,ds5,s5);xlabel('類速度');ylabel('位移');title(' 位移-類速度曲線');(4).確定凸輪基圓半徑和偏距由圖像可知道凸輪的軸心應(yīng)該在公共區(qū)以下凸輪偏心距取e 20mm， s0200mm(5).凸輪的理論輪廓灘程角、回程角fai1=0:0.001*pi:pi/4;fai2=pi/4:0.001*pi:pi/2;fai3=pi/

9、2:0.001*pi:17*pi/18;fai4=17*pi/18:0.001*pi:13*pi/9;fai5=13*pi/9:0.001*pi:2*pi;fai01=pi/2;fai02=pi/2;fais1=4*pi/9;fais2=5*pi/9;h=70;se=200;e=20;%偏距rr=15;%滾子半徑%位移方程s1=2*h*(fai1/fai01).A2;s2=h-2*h/(fai01)A2*(fai01-fai2).A2;s3=h+0.*fai3;s4=h/2*(1+cos(pi/fai02.*(fai4-(fai01+fais1);s5=0+0.*fai5;ds1=4*h.*f

10、ai1/(fai01)A2;ds2=4*h.*(fai01-fai2)/(fai01)A2;ds3=0.*fai3;ds4=-h/2.*si n( (fai4-(fai01+fais1)*pi/fai02)*pi/fai02; ds5=0.*fai5;%凸輪的理論輪廓x1=(se+s1).*sin(fai1)+e.*cos(fai1);y1=(se+s1).*cos(fai1)-e.*sin(fai1);x2=(se+s2).*sin(fai2)+e.*cos(fai2);y2=(se+s2).*cos(fai2)-e.*sin(fai2);x3=(se+s3).*sin(fai3)+e.*c

11、os(fai3);y3=(se+s3).*cos(fai3)-e.*sin(fai3);x4=(se+s4).*sin(fai4)+e.*cos(fai4);y4=(se+s4).*cos(fai4)-e.*sin(fai4);x5=(se+s5).*sin(fai5)+e.*cos(fai5);y5=(se+s5).*cos(fai5)-e.*sin(fai5);plot(x1,y1,'b',x2,y2,'b',x3,y3,'b',x4,y4,'b',x5,y5,'b');hold on;dx1=(ds1-e).

12、*sin(fai1)+(se+s1).*cos(fai1);dy1=(ds1-e).*cos(fai1)-(se+s1).*sin(fai1);dx2=(ds2-e).*sin(fai2)+(se+s2).*cos(fai2);dy2=(ds2-e).*cos(fai2)-(se+s2).*sin(fai2);dx3=(ds3-e).*sin(fai3)+(se+s3).*cos(fai3);dy3=(ds3-e).*cos(fai3)-(se+s3).*sin(fai3);dx4=(ds4-e).*sin(fai4)+(se+s4).*cos(fai4);dy4=(ds4-e).*cos(f

13、ai4)-(se+s4).*sin(fai4);dx5=(ds5-e).*sin(fai5)+(se+s5).*cos(fai5);dy5=(ds5-e).*cos(fai5)-(se+s5).*sin(fai5);%計算實際輪廓曲線xp 仁x1+rr.*dy1/sqrt(dx1.A2+dy1.A2);yp仁 y1-rr.*dx1/sqrt(dx1.A2+dy1.A2);xp2=x2+rr.*dy2/sqrt(dx2.A2+dy2.A2);yp2=y2-rr.*dx2/sqrt(dx2.A2+dy2.A2);xp3=x3+rr.*dy3/sqrt(dx3.A2+dy3.A2);yp3=y3-rr.*dx3/sqrt(dx3.A2+dy3.A2);xp4=x4+rr.*dy4/sqrt(dx4.A2+dy4.A2);yp4=y4-rr.*dx4/sqrt(dx4.A2+dy4.A2);xp5=x5+rr.*dy5/sqrt(