凸轮机构大作业 (修复的).pdf

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1、凸轮机构设计凸轮机构设计摆动滚子推杆盘形凸轮机构摆动滚子推杆盘形凸轮机构（题号：（题号：7-A7-A）班班级：机制级：机制学学号：号：姓姓名：名：同同 组组 其其 他他 人人 员（员（20100124442010012444）完完成成日日期：期：20112011年年 1111 月月 1919 日日1、题目及原始数据及其要求凸轮机构大作业题目利用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。表 1凸轮机构的从动件运动规律摆动推杆组题号7A推程运动规律余弦加速度运动回程运动规律正弦加速度运动表 2凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及

2、回程阶段的凸轮转角题号A近休凸轮转角060推程凸轮转角60180远休凸轮转角180270回程凸轮转角270360表 3摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号A初选基圆半径 r0/mm15机架长度lOA/mm60摆杆长度lAB/mm55滚子半径推杆摆角rt/mm1024许用压力角138270许用最小曲率半径amin0.3rt要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数 N=72

3、120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线。凸轮大作业的内容和要求凸轮大作业应计算正确、完整，文字简明通顺，撰写整齐清晰，并按照以下内容及顺序编写：1、题目及原始数据；2、推杆的运动规律及凸轮廓线方程；3、计算程序；4、计算结果及分析；5、凸轮机构图（包括推杆及凸轮理论和实际廓线，并标出有关尺寸及计算结果；6、体会及建议；7、参考书；8、计算程序框图。最后作出封面和封底左侧为装订线装订成册。注：滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角计算公式为：tanlABddlOAcos(0)lABLOAsin(0)且当摆动推杆的角速度2与1异向时，上式方括号前取减号；当2与1同向时，取加号。0为推杆初

4、位角，可有以下公式计算获得：22lOAlABr02cos02lOAlAB2、摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程理论轮廓：理论轮廓坐标：x lOAsinlABsin(0)y lOAcoslABcos(0)22lOAlABr020arccos2lOAlABmax215应分段计算近休止阶段：013 01 0,3推程阶段：余弦加速度运动02 2/32max1 cos(/202)/2 0,2/3远休止阶段：03/2max3 0,/2回程阶段：正弦加速度运动04/2max4 0,/2推程段的压力角和回程段的压力角：arctanlABdlOAcos(0)lABdLOAsin(0)（参考课本 167 例 9-1）

5、取计算间隔为 5 度，将以上各值代入式（a）计算理论轮廓曲线上各点的坐标值。注意：注意：在近休止阶段=1在推程阶段=01+2在远休止阶段=01+02+3在回程阶段=0102034求工作轮廓坐标x lOAsinlABsin(0)rtcos其中：ylOAcoslABcos(0)rtsinsin(dx/d)/(dx/d)2(dy/d)2cos(dy/d)/(dx/d)2(dy/d)2近休止阶段：1 0,/3dx/dlOAcos1lABcos(10)(1d/d)dy/d lOAsin1lABsin(10)(1d/d)0d/d 0推程阶段：2OA 0,2/3cos(/3 2AB20d/dd/dxyl)-

6、lcos(/3)(1 d/d)lsin(/3)lsin(/3)(1 d/d)OA2AB20max1cos(2/02)/2d/d maxsin(2/02)/(202)远休止阶段：OA3 0,/2d/dxlcos(3)lABcos(330)(1 d/d)dy/d lOAsin()lABsin(3)(1 d/d0maxd/d 0回程阶段：4 0,/2d/dd/dxylOAcos(3/24)lABcos(3/244)(1d/d)04lOAsin(3/2)lABsin(3/2)(1d/d)0max1(4/04)sin(24/04)/(2)d/dmax/04maxcos(24/04)/043、计算机程序#

7、include#include#define PI 3.1415926int main()double r0=40,rt=9,l1=72,l2=65,s,s0=0*PI,s1=PI/6,s2=7*PI/6,s3=4*PI/3;doublea80,p80,Pmin=30,q,q0,q1,m1=0,m2=0,o1,o2,x,y,x1,y1,dx,dy,ddx,ddy,dq,ddq;int n,z,k,j,g,u,t;for(n=0;n73;n+)s=(PI/36)*n;q0=acos(l1*l1+l2*l2-r0*r0)/(2*l1*l2);/*初位角*/q1=7*PI/45;if(s=s0)/*

8、近休止*/q=0;x=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0);y=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0);dq=0;dx=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)*(1+dq);dy=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq);o1=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);o2=-dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);x1=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0)-rt*o2;y1=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)-rt*o1;ddq=0;ddx=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq)*(

9、1+dq)-l2*cos(s+q+q0)*ddq;ddy=-l1*cos(s)+l2*cos(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)+l2*sin(s+q+q0)*ddq;an=0;pn=(pow(dx*dx+dy*dy),3/2)/(dx*ddy-dy*ddx);else if(s1=s&s=s2)/*推程*/q=q1*(1-cos(PI*(s-s1)/PI)/2;x=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0);y=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0);dq=-PI*sin(PI*(s-s1)/PI)/(2*PI);dx=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)

10、*(1+dq);dy=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq);o1=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);o2=-dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);x1=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0)-rt*o2;y1=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)-rt*o1;ddq=-PI*PI*q1*cos(PI*(s-s1)/PI)/(2*PI*PI);ddx=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)-l2*cos(s+q+q0)*ddq;ddy=-l1*cos(s)+l2*cos(s+q+q0)*(1+d

11、q)*(1+dq)+l2*sin(s+q+q0)*ddq;an=atan(l2*fabs(dq)-(l1*cos(q0+q)-l2)/(l1*sin(q0+q);pn=(pow(dx*dx+dy*dy),3/2)/(dx*ddy-dy*ddx);else if(s2s&s=s3)/*远休止*/q=q1;x=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0);y=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0);dq=0;dx=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)*(1+dq);dy=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq);o1=dx/sqrt(dx*dx+d

12、y*dy);o2=-dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);x1=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0)-rt*o2;y1=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)-rt*o1;ddq=0;ddx=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)-l2*cos(s+q+q0)*ddq;ddy=-l1*cos(s)+l2*cos(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)+l2*sin(s+q+q0)*ddq;an=0;pn=(pow(dx*dx+dy*dy),3/2)/(dx*ddy-dy*ddx);else/*回程*/q=q1*(1-(s-s

13、1-s2)/(2*PI/3)+sin(2*PI*(s-s1-s2)/(2*PI/3)/(2*PI);x=l1*sin(s)-l2*sin(s+q+q0);y=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0);dq=-q1/(2*PI/3)+cos(2*PI*(s-s1-s2)/(2*PI/3)/(2*PI/3);dx=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)*(1+dq);dy=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq);o1=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);o2=-dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);x1=l1*sin(s)-l2*sin(s+q

14、+q0)-rt*o2;y1=l1*cos(s)-l2*cos(s+q+q0)-rt*o1;ddq=-2*PI*q1*sin(2*PI*(s-s3)/(2*PI/3)/(2*PI/3)*(2*PI/3);ddx=-l1*sin(s)+l2*sin(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)-l2*cos(s+q+q0)*ddq;ddy=-l1*cos(s)+l2*cos(s+q+q0)*(1+dq)*(1+dq)+l2*sin(s+q+q0)*ddq;an=atan(l2*fabs(dq)+(l1*cos(q0+q)-l2)/(l1*sin(q0+q);pn=(pow(dx*dx+dy*dy),

15、3/2)/(dx*ddy-dy*ddx);printf(%7.3lf,s*180/PI);printf(%7.3lf,x);printf(%7.3lf,y);printf(%7.3lf,x1);printf(%7.3lf,y1);printf(n);for(n=6;nm1)m1=an;j=n;g=5*j;printf(推程段最大压力角:);printf(%7.3lf,180*m1/PI);printf(凸轮转过的相应转角:);printf(%d,g);printf(n);for(n=48;nm2)m2=an;k=n;u=5*k;printf(回程段最大压力角:);printf(%7.3lf,m2*180/PI);printf(凸轮转过的相应转角:);printf(%d,u);printf(n);for(n=0;n73;n+)if(pn2是回|1？程？选出2max及相应的凸选出1max及相应的凸计算：0|-rtamin计算 a选出|amin|及相应的凸I=I+IN打印：x，y，x，y，amin，amin，1max，1max，2max，r，s结束