凸轮机构设计大作业文档格式.docx
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试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,已知数据如下表所示,凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。
表1凸轮机构的推杆运动规律
推程运动规律
正弦加速度运动
回程运动规律
等加速等减速运动
表2两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角
题号
近休凸轮转角
推程凸轮转角
远休凸轮转角
回程凸轮转角
A
0゜~60゜
60゜~180゜
180゜~270゜
270゜~360゜
B
0゜~45゜
45゜~210゜
210゜~260゜
260゜~360゜
C
0゜~30゜
30゜~210゜
210゜~280゜
280゜~360゜
表3摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
初选基圆半径r0/mm
机架长度lOA/mm
摆杆长度lAB/mm
滚子半径
rr/mm
推杆摆角
许用压力角
许用最小曲率半径[ρamin]
[α1]
[α2]
15
60
55
10
24゜
35゜
70゜
0.3rr
20
70
65
14
26゜
40゜
22
7275
68
18
28゜
45゜
65゜
0.35rr
要求:
每组(每三人为一组,每人一题)至少打印出一份源程序,每人打印出原始数据;
凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值;
推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;
凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角;
和最后说确定的基圆半径。
计算点数N=72~120。
绘出凸轮的理论轮廓和实际轮廓(可用计算机绘图)。
二、推杆运动规律及凸轮廓线方程:
推程(正弦加速度):
s=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/(2π)]
回程(等加速段):
s=h-2hδ2/δ'
02
回程(等减速段):
s=2h(δ'
0-δ)2/δ'
凸轮理论廓线方程:
x=lOAsinδ-lABsin(δ+φ+φ0)
y=lOAcosδ-lABcos(δ+φ+φ0)
式中,φ0为推杆的初始位置角,其值为:
φ0=arccos
三、程序流程图
结束
四、源程序
clear;
r0=22;
%初选的基圆半径
dr0=0.05;
a=72;
%机架长度
L=68;
%摆杆长度
rr=18;
%滚子半径
fai=28*pi/180;
%推杆摆角
PI=3.141592653;
alpha1=45;
%许用压力角α1
alpha2=65;
%许用压力角阿尔法2
lambda=6.3;
%许用最小曲率半径
N=120;
%取用点的个数
delta1=180*pi/180;
%推程凸轮最大转角
delta2=70*pi/180;
%远休凸轮最大转角
delta3=80*pi/180;
%回程凸轮最大转角
delta4=30*pi/180;
%近休凸轮最大转角
alphamax1=0;
%推程最大压力角初值
alphamax2=0;
%回程最大压力角初值
roumin=100;
%凸轮最小曲率半径初值
X=ones(1,121);
Y=ones(1,121);
XP=ones(1,121);
YP=ones(1,121);
FAI=ones(1,121);
I=0;
%初始化
while(I<
=N)
F0=acos((a*a+L*L-r0*r0)/(2*a*L));
delta=3*I*pi/180;
if(delta<
180*pi/180&
delta>
=0)%正弦推程
F=fai*((delta/delta1)-sin(2*pi*delta/delta1)/(2*pi));
x=a*sin(delta)-L*sin(delta+F+F0);
y=a*cos(delta)-L*cos(delta+F+F0);
dF=fai*(1/delta1-cos(2*pi*delta/delta1)/delta1);
ddF=fai*2*pi*sin(2*pi*delta/delta1)/(delta1*delta1);
dx=a*cos(delta)-L*cos(delta+F+F0)*(1+dF);
ddx=-a*sin(delta)+L*sin(delta+F+F0)*(1+dF)^2-L*cos(delta+F+F0)*ddF;
dy=-a*sin(delta)+L*sin(delta+F+F0)*(1+dF);
ddy=-a*cos(delta)+L*cos(delta+F+F0)*(1+dF)^2+L*sin(delta+F+F0)*ddF;
stheta=dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);
ctheta=-dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);
xp=x-rr*ctheta;
yp=y-rr*stheta;
alpha=atan((L*abs(dF)+(a*cos(F+F0)-L))/(a*sin(F+F0)))*180/pi;
alpha=abs(alpha);
if(alpha>
alphamax1)
alphamax1=alpha;
deltamax1=delta*180/pi;
end
end
if(delta>
=180*pi/180&
delta<
250*pi/180)%远休
F=fai;
dF=0;
ddF=0;
dx=a*cos(delta)-L*cos(delta+F+F0)*(1+dF);
=250*pi/180&
290*pi/180)%等加速回程
F=fai-2*fai*(delta-250*pi/180)*(delta-250*pi/180)/(delta3*delta3);
y=a*cos(delta)-L*cos(delta+F+F0);
dF=-4*fai*(delta-250*pi/180)/(delta3*delta3);
ddF=-4*fai/(delta3*delta3);
alpha=atan((L*abs(dF)-(a*cos(F+F0)-L))/(a*sin(F+F0)))*180/pi;
alpha=abs(alpha);
alphamax2)
alphamax2=alpha;
deltamax2=delta*180/pi;
if(delta>
=290*pi/180&
330*pi/180)%等减速回程
F=2*fai*(delta3-(delta-250*pi/180))*(delta3-(delta-250*pi/180))/(delta3*delta3);
dF=-4*fai*(delta3-(delta-250*pi/180))/(delta3*delta3);
ddF=4*fai/(delta3*delta3);
x=a*sin(delta)-L*sin(delta+F+F0);
alpha=atan((L*abs(dF)-(a*cos(F+F0)-L))/(a*sin(F+F0)))*180/pi;
=330*pi/180&
=360*pi/180)%近休
F=0;
dx=a*cos(delta)-L*cos(d
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