哈尔滨工业大学机械原理大作业凸轮26题.pdf

《哈尔滨工业大学机械原理大作业凸轮26题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《哈尔滨工业大学机械原理大作业凸轮26题.pdf（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、H Ha ar rb bi in n I In ns st ti it tu ut te e o of f T Te ec ch hn no ol lo og gy y机机械械原原理理大大作作业业二二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计 26院系：汽车工程学院班级：车辆工程二班设 计 者：杨居帛学号：指导教师：王瑞 姜雪设计时间：2016 年 5 月 11 日哈尔滨工业大学一、设计题目一、设计题目如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数，如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数，据此设计该凸轮机构。据此设计该凸轮机构。凸轮机构原始参数序号行程（mm）

2、推程运动角推程运动规律推程许用压力角26130120余弦加速度35回 程 运 动回程运动规律回程许用压力角远休止角近休止角角90等加速等减速6530120二二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图h=130mm,0=120,s=30,0=90,s=120凸轮推杆推程运动方程:远休止运动方程：凸轮推杆回程运动方程:近休止运动方程：Matlab 程序t=0:0.01:2*pi/3;%t 表示转角，s 表示位移s=65*1-cos(3*t/2);%升程阶段holdonplot(t,s);t=2*pi/3:0.01:5*pi/6;

3、s=130;%远休止阶段holdonplot(t,s);t=5*pi/6:0.01:13*pi/12;%回程阶段s=130-260*4*t-(5*pi/6).2/pi2;holdonplot(t,s);t=13*pi/12:0.01:4*pi/3;s=4*260*(4*pi/3-t).2/pi2;holdonplot(t,s);t=4*pi/3:0.01:2*pi;s=0;%近休止阶段holdonplot(t,s);holdofft=0:0.01:2*pi/3;%t 表示转角，令1=1v=3*65*sin(3*t/2)/2%升程阶段hold onplot(t,v);t=2*pi/3:0.01:

4、5*pi/6;%远休止阶段v=0hold onplot(t,v);t=5*pi/6:0.01:13*pi/12;%回程阶段v=260*4*(5*pi/3-2*t)/pi2;hold onplot(t,v);t=13*pi/12:0.01:4*pi/3;v=4*260*(2*t-8*pi/3)/pi2;hold onplot(t,v);t=4*pi/3:0.01:2*pi;%近休止阶段v=0hold onplot(t,v);t=0:0.001:2*pi/3;a=130*9*cos(3*t/2)/8;hold onplot(t,a);t=2*pi/3:0.01:5*pi/6;a=0;hold on

5、plot(t,a);t=5*pi/6:0.001:13*pi/12;a=-16*130/pi2;hold onplot(t,a);t=13*pi/12:0.001:4*pi/3;a=16*130/pi2;hold onplot(t,a);t=4*pi/3:0.001:2*pi;a=0;hold onplot(t,a);grid ondss三三.绘制凸轮机构的绘制凸轮机构的d线图线图%t 表示转角，x(横坐标)表示速度 ds/d，y（纵坐标）表示位移 st=0:0.001:2*pi/3;%升程阶段x=3*65*sin(3*t/2)/2y=65*1-cos(3*t/2);hold onplot(x

6、,y,-r);t=2*pi/3:0.01:5*pi/6;%远休止阶段x=0;y=130;hold onplot(x,y,-r);t=5*pi/6:0.001:13*pi/12;%回程阶段x=260*4*(5*pi/3-2*t)/pi2;y=130-260*4*t-(5*pi/6).2/pi2;hold onplot(x,y,-r);t=13*pi/12:0.001:4*pi/3;x=4*260*(2*t-8*pi/3)/pi2;y=4*260*(4*pi/3-t).2/pi2;hold onplot(x,y,-r);t=4*pi/3:0.01:2*pi;%近休止阶段x=0;y=0;hold o

7、nplot(x,y,-r);grid onhold off四四.按许用压力角确定凸轮基圆半径和偏距按许用压力角确定凸轮基圆半径和偏距1.1.求切点转角求切点转角（1）在图-4中，右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图，作直线Dtdt与其相切，且位移轴正方向呈夹角1=350,因为kDtdt=tan550。编码：t=0:0.001:2*pi/3;%升程阶段x=3*65*sin(3*t/2)/2y=65*1-cos(3*t/2);b=y-x*tan(55*pi/180);min(b)求得 b=-88.6685（2）在图-4中，左侧曲线为回程阶段的类速度-位移图，作直线Dtdt与其相切，且位移轴正方向呈夹

8、角1=650,则切点处的斜率与直线Dtdt的斜率相等，同理b=-22.91282.2.确定直线方程确定直线方程直线 Dtdt：y=tan(55pi/180)x-88.6685直线 Dtdt:y=tan(36pi/31)x-22.91283.3.绘图确定基圆半径和偏距绘图确定基圆半径和偏距x=-150:1:100;y=tan(55*pi/180)*x-88.6685%直线 Dtdthold onplot(x,y);x=-150:1:100;y=tan(31*pi/36)*x-22.9128%直线 Dtdthold onplot(x,y);x=-150:1:100;y=tan(25*pi/36)*

9、x%直线 Ddhold onplot(x,y);t=0:0.001:2*pi/3;%升程阶段x=3*65*sin(3*t/2)/2y=65*1-cos(3*t/2);hold onplot(x,y,-r);t=2*pi/3:0.01:5*pi/6;%远休止阶段x=0;y=130;hold onplot(x,y,-r);t=5*pi/6:0.001:13*pi/12;%回程阶段x=260*4*(5*pi/3-2*t)/pi2;y=130-260*4*t-(5*pi/6).2/pi2;hold onplot(x,y,-r);t=13*pi/12:0.001:4*pi/3;x=4*260*(2*t-

10、8*pi/3)/pi2;y=4*260*(4*pi/3-t).2/pi2;hold onplot(x,y,-r);t=4*pi/3:0.01:2*pi;%近休止阶段x=0;y=0;hold onplot(x,y,-r);grid onhold off如图，在这三条直线所围成的公共许用区域，只要在公共许用区域内选定凸轮轴心O 的位置，凸轮基圆半径 r0 和偏距 e 就可以确定了。凸轮逆时针转动，从动件导路右偏置，所以，选择偏置距离 e=20mm，基圆半径 R=102mm，因而可得 s0=100.02,由图像可得以上参数都在凸轮的许用区域内.四、滚子半径的确定及凸轮理论轮廓线和实际轮廓线的绘制四、

11、滚子半径的确定及凸轮理论轮廓线和实际轮廓线的绘制1 1、理论轮廓线的绘制、理论轮廓线的绘制理论轮廓线是把滚子中心视为尖顶从动件的尖顶，将滚子中心的运动规律当作尖顶的运动规律以此求得的尖顶从动件轮廓。理论轮廓线方程理论轮廓线方程x=-(s0+s)cost+esinty=(s0+s)sint+ecost2 2、滚子半径的确定、滚子半径的确定工作轮廓曲率半径 a、理论轮廓曲率半径 与滚子半径 r 三者存在如下关系a=+r此时工作轮廓曲率半径恒大于理论轮廓曲率半径，若满足滚子半径小于理论轮廓曲率半径，便可得到凸轮的工作轮廓。取滚子半径r=10mm3 3、实际轮廓线的绘制、实际轮廓线的绘制实际轮廓线为以

12、理论轮廓线上各点为圆心，以滚子半径为半径的滚子圆族包络线，本题中该凸轮的内包络线构成工作轮廓线。工作轮廓方程工作轮廓方程：X=x+rrY=y-rr理论轮廓线与实际轮廓线如下图所示,其中蓝线代表基圆，红线代表理论轮廓，圆族代表滚子，圆族的内包络线黑线代表工作轮廓即实际轮廓线。五、凸轮轮廓的绘制五、凸轮轮廓的绘制f0=120/180*pi;f01=90/180*pi;h=130;fs=60/180*pi;fs1=90/180*pi;s0=100;e=20;f1=0:f0/120:f0;s1=h/2*(1-cos(pi/f0*f1);sf1=pi/f0*h/2*sin(pi/f0*f1);f2=f0

13、:fs/60:(f0+fs);s2=h/2*(1-cos(pi/f0*f0*f2./f2);sf2=0*f2./f2;f3=(f0+fs):(f01/90/4):(f0+fs+f01/2);s3=h-2*h*(f3-(f0+fs).2/(f01.2);sf3=4*h*(f3-(f0+fs)/(f01.2);f4=(f0+fs+f01/2):f01/90/4:(f0+fs+f01);s4=2*h*(f4-(f0+fs+f01).2/(f01.2);sf4=-4*h*(f4-(f0+fs+f01)/(f01.2);f5=(f0+fs+f01):fs1/90:2*pi;s5=0*f5./f5;sf5

14、=0*f5./f5;f=f1 f2 f3 f4 f5;s=s1 s2 s3 s4 s5;sf=sf1 sf2 sf3 sf4 sf5A=s0*sin(f)-sf.*cos(f)+s.*sin(f)+e*cos(f);B=s0*cos(f)+sf.*sin(f)+s.*cos(f)-e*sin(f);x=-(s0+s).*cos(f)+e*sin(f);y=(s0+s).*sin(f)+e*cos(f);X=x+10*B./(A.2+B.2).0.5;Y=y-10*A./(A.2+B.2).0.5;plot(x,y)hold onplot(X,Y,b-)hold onx=-(s02+e2)0.5*cos(f);y=(s02+e2)0.5*sin(f);plot(x,y)hold onx=e*sin(f);y=e*cos(f);plot(x,y)axis equal