哈工大机械原理大作业二凸轮机构.docx
- 文档编号:9856911
- 上传时间:2023-02-07
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:207.09KB
哈工大机械原理大作业二凸轮机构.docx
《哈工大机械原理大作业二凸轮机构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《哈工大机械原理大作业二凸轮机构.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
哈工大机械原理大作业二凸轮机构
HarbinInstituteofTechnology
机械原理大作业二
课程名称:
机械原理
设计题目:
凸轮机构设计
题号:
16
班级:
学号:
姓名:
日期:
2013年6月23日
大作业2凸轮机构设计
1、设计题目
如图所示直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表。
据此设计该凸轮机构。
(1)机构运动简图:
(2)凸轮机构的原始参数
序
号
升程
升程运动角
升程运
动规律
升程许用压角
回程运
动角
回程运
动规律
回程许用压角
远休
止角
远休
止角
16
100
90
正弦加速度
30
80
3-4-5多项式
70
110
80
所需要设计的机构按两活动构件之间的相对运动来看,为盘形凸轮机构,是凸轮的基本形式,是一个相对机架作定轴转动且具有变化向径的盘形构件。
按从动件运动副元素形状为滚子从动件,为克服尖顶从动件的缺点,在尖顶处铰接一个滚子即成为滚子从动件。
这样,不仅改善了从动件与凸轮轮廓之间的接触条件,耐磨损,可承受较大的载荷,还可直接选用滚动轴承标准件,这在第二章自由度中属于局部自由度。
按凸轮高副的锁合方式为力锁合。
利用重力,弹簧力或其他外力使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。
凸轮机构的优点是只要设计出适当的凸轮轮廓,即可使从动件实现任意预期的输出特性(如运动规律、运动轨迹等),并且结构简单,紧凑,工作可靠。
其缺点是凸轮为高副接触(点或线),压强较大,容易磨损,凸轮的轮廓加工比较困难,费用较高。
2.凸轮推杆升程,回程运动方程及推杆位移,速度,加速度线图
(1)凸轮推杆升程,回程运动方程如下:
A.推杆升程运动方程:
推程
:
;
;
;
其中,升程h=100;
B、推杆回程运动方程:
回程
:
;
;
;
式中
;
(2)推杆位移,速度,加速度线图:
A.推杆位移线图:
B、速度线图
C.加速度线图
3、凸轮机构的
线图,根据图形可确定凸轮的基圆半径和偏距。
(1)凸轮机构的
线图:
(3)确定凸轮的基圆半径和偏距
方法:
参照王知行老师所编写的《机械原理电算程序设计》,画出参照图:
1.首先作出如图所示的类速度图
2.做直线L1-L1与推程段的ds/dψ曲线相切并与s轴夹角为推程时的许用压力角ψ1,直线L1与S轴的交点为A,则OA即为保证推程许用压力角ψ1时的对心凸轮的最小基圆半径,用Ro1表示。
3.作直线L3与回程段的ds/dψ曲线相切并与s轴的夹角为回程时的许用压力角ψ3,直线L3与s轴的交点为B,与直线L1的交点为O1,则OB即为保证回程许用压力角ψ3时的对心凸轮的最小基圆半径,用Ro3表示。
4.过O点做直线OL2,使其与直线L1相交于O2点,并使∠O2OA=ψ1。
5.比较O1和O2点至s轴的距离O1C和O2D的大小,若O2D 数学模型: 1.求对心凸轮的最小基圆半径ro1及ro3: 推程,回程许用应力角已知,分别为30°和70°。 2.求偏距e1和e2: ; 3.比较e1和e2的大小并确定romin: 若e1 ; 若e2 ; 4.滚子半径的确定以及凸轮理论轮廓和实际轮廓的绘制. 可取滚子的半径 =20mm,则凸轮的理论轮廓及实际轮廓如下: e1=74.861916e2=50.544529,ro1=175.091385ro3=18.179235,AC=129.664642,取e=50.544529 r0=101.0890582,s0=87.5456925则: 理论轮廓: 实际轮廓: C语言: 程序一: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatfi=0,fi0=90,h=100,S=0,v=0,a=0,fis=110,fi01=80,fis1=80,T2=0,w1=10,A=0,B=0,v0=0,v01=0,v02=0,f11=30,f31=70,A11=0,A12=0,B11=0,B12=0,A21=0,A22=0,B21=0,C11=0,C21=0,W=0; /*printf("转过角度位移速度加速度\n");*/ f11=f11*2*PI/360.0; f31=f31*2*PI/360.0; fi0=fi0*2*PI/360.0; fis=fis*2*PI/360.0; fi01=fi01*2*PI/360.0; fis1=fis1*2*PI/360.0; for(fi=0;fi<=360;fi=fi+2) { W=fi*2*PI/360.0; if(fi<=90) { S=h*(W/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*W)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*W)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*W/fi0); } elseif(fi>=90&&fi<200) { A=90; A=A*2*PI/360.0; S=h*(A/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*A)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*A)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*A/fi0); } elseif(fi>=200&&fi<=280) { T2=(W-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } else { B=280; B=B*2*PI/360.0; T2=(B-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } printf("%f\n",a); } } 此程序计算推杆位移,速度,加速度线图。 程序二: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatfi=0,fi0=90,h=100,S=0,v=0,a=0,fis=110,fi01=80,fis1=80,T2=0,w1=10,A=0,B=0,v0=0,v01=0,v02=0,f11=30,f31=70,A11=0,A12=0,B11=0,B12=0,A21=0,A22=0,B21=0,C11=0,C21=0,W=0,B22=0; /*printf("转过角度位移速度加速度\n");*/ f11=f11*2*PI/360.0; f31=f31*2*PI/360.0; fi0=fi0*2*PI/360.0; fis=fis*2*PI/360.0; fi01=fi01*2*PI/360.0; fis1=fis1*2*PI/360.0; for(fi=0;fi<=90;fi=fi+1) { W=fi*2*PI/360.0; S=h*(W/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*W)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*W)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*W/fi0); v0=v/w1;/*类速度*/ A21=v0/tan(f11)-S; if(A22 { A22=A21; B21=S; B22=v0; } } printf("%f%f\n",B21,B22); } 结果: S=41.168648类速度v0=124.857788 此程序用来求得推程切点位置。 程序三: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatfi=0,fi0=90,h=100,S=0,v=0,v0=0,f11=30,f31=70,A21=0,A22=0,B21=0,B22=0,a=0,w1=1,fis=80,fi01=110,T2=0; f11=f11*2*PI/360.0; f31=f31*2*PI/360.0; for(fi=180;fi>=180&&fi<=280;fi++) { T2=(fi-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); v0=v/w1;/*类速度*/ /*printf("%f\n",v0);*/ A21=-v0*1000/tan(f31)-S; if(A22 { A22=A21; B21=S; B22=v0; } } printf("%f%f\n",B21,B22); } 结果: S=16.308002类速度v0=-94.752907 此程序用来求得回程切点位置。 程序四: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatfi=0,fi0=90,h=100,S=0,v=0,a=0,fis=110,fi01=80,fis1=80,T2=0,w1=10,A=0,B=0,v0=0,v01=0,v02=0,f11=30,f31=70,A11=0,A12=0,B11=0,B12=0,A21=0,A22=0,B21=0,C11=0,C21=0,W=0; /*printf("转过角度位移速度加速度\n");*/ f11=f11*2*PI/360.0; f31=f31*2*PI/360.0; fi0=fi0*2*PI/360.0; fis=fis*2*PI/360.0; fi01=fi01*2*PI/360.0; fis1=fis1*2*PI/360.0; for(fi=0;fi<=360;fi=fi+2) { W=fi*2*PI/360.0; if(fi<=90) { S=h*(W/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*W)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*W)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*W/fi0); } elseif(fi>=90&&fi<200) { A=90; A=A*2*PI/360.0; S=h*(A/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*A)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*A)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*A/fi0); } elseif(fi>=200&&fi<=280) { T2=(W-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } else { B=280; B=B*2*PI/360.0; T2=(B-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } v0=v/w1; printf("%f\n",v0); } } 此程序用来画出类速度与位移图。 程序五: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatro1=0,ro3=0,v01=0,v03=0,s1=0,s3=0,fi1=30,fi3=70,e1=0,e2=0,AC=0; fi1=fi1*2*PI/360.0; fi3=fi3*2*PI/360.0; ro1=(124.857788/(tan(fi1))-41.168648);/*S=41.168648类速度v0=124.857788*/ ro3=(-94.752907/(-tan(fi3))-16.308002);/*S=16.308002类速度v0=-94.752907*/ e2=0.5*ro1*tan(fi1); AC=(ro1-ro3)*tan(fi3)/(tan(fi1)+tan(fi3)); e1=(ro1-ro3)*tan(fi3)*tan(fi1)/(tan(fi1)+tan(fi3)); printf("e1=%fe2=%f\n",e1,e2); printf("ro1=%fro3=%f\n",ro1,ro3); printf("AC=%f\n",AC); } 结果: e1=74.861916e2=50.544529 ro1=175.091385ro3=18.179235 AC=129.664642 程序六: #include"stdio.h" #include"math.h" #definePI3.14159265 voidmain() { floatfi=0,fi0=90,h=100,S=0,v=0,a=0,fis=80,fi01=110,fis1=80,T2=0,w1=1,A=0,B=0,v0=0,v01=0,v02=0,f11=30,f31=70,A11=0,A12=0,B11=0,B12=0,A21=0,A22=0,B21=0,C11=0,C21=0,X=0,Y=0,r0=101.0890582,s0=87.5456925,e=50.544529,M=0,W=0,P=0,Q=0,rr=20; f11=f11*2*PI/360.0; f31=f31*2*PI/360.0; fi0=fi0*2*PI/360.0; fis=fis*2*PI/360.0; fi01=fi01*2*PI/360.0; fis1=fis1*2*PI/360.0; for(fi=0;fi<=360;fi=fi+2) { W=fi*2*PI/360.0; if(fi<=90) { S=h*(W/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*W)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*W)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*W/fi0); } elseif(fi>=90&&fi<200) { A=90; A=A*2*PI/360.0; S=h*(A/fi0-(1/(2*PI))*sin((2*PI/fi0)*A)); v=(h*w1/fi0)*(1-cos((2*PI/fi0)*A)); a=(2*PI*h*w1*w1/(fi0*fi0))*sin(2*PI*A/fi0); } elseif(fi>=200&&fi<=280) { T2=(W-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } else { B=280; B=B*2*PI/360.0; T2=(B-(fi0+fis))/fi01; S=h*(1-(10*T2*T2*T2-15*T2*T2*T2*T2+6*T2*T2*T2*T2*T2)); v=(-30*h*w1/fi01)*T2*T2*(1-2*T2+T2*T2); a=(60*h*w1*w1/(fi01*fi01))*T2*(1-3*T2+2*T2*T2); } X=(s0+S)*cos(W)-e*sin(W); Y=(s0+S)*sin(W)+e*cos(W); P=v*cos(W)+(s0+S)*sin(W)*w1*(-1)-e*cos(W)*w1; Q=v*sin(W)+(s0+S)*cos(W)*w1-e*sin(W)*w1; X=X-20*(Q/(sqrt(P*P+Q*Q))); Y=Y+20*(P/(sqrt(P*P+Q*Q))); printf("%f\n",Y); } } 画出轮廓。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 哈工大 机械 原理 作业 凸轮 机构
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)