版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、题目要求及机构运动简图如图1所示直动从动件盘形凸轮机构。其原始参数见表1。图一凸轮运动简图表一凸轮原始参数行程(mm)升程运动角()升程运动规律升程许用 压力角()回程运动角()回程运动规律回程许用 压力角()远休止角()近休止角()6590余弦加速度3550改进正弦701001201计算流程框图建立数学模型压力角图丄确定轴向1及基圆半径 升程压力角ds/dY-s 曲线+确定滚子半径理论轮廓实际轮廓-co X X sin?说 X)2 n-X cos? X )2 0 “速度方程位移方程加速度方程i速度线图位移线图加速线图回程压力角轮廓图建立数学模型1.从动件运动规律方程首先,由于设计凸轮轮廓与凸
2、轮角速度无关,所以不妨设凸轮运动角速度为w = 1rad/s。(1) 推程运动规律(0 90s=2 X1n hw ,v=2 0?多?a=?2 0式中:h=65mm, 0=n /2(2) 远休程运动规律(90 90 )s = 65mm a = 0(3)回程运动规律 (190 40 ) iA O O -? 0?-? ShS1?= ?h? k?(?( - ? 0? s) sin(4? n?0)0/ (190 96.25 )50hs2?= ?h? 4+n?(2? 0? )s 9?sinG +0-4? n?L0?-? s 3? 0)?(196.25 233.75)hs3?= ?h?(4 +-tA O O
3、 -? 0?-? S(- ? 0? s) sin (4 ?冗? 0) n ?:0)?(233.75 240)回程运动中的速度和加速度为位移对时间t的倒数:ds dt dv dt(4)近休程运动规律(240 360)s = 02.从动件位移、速度、加速度线图(1)位移线图100150230Z5030035040)转响农/度間 切 如 関 如 讪(2)速度线图100-1Mtoo 150200250300350400050从动件谊用-时酬经圏O-1&0(3) 加速度线图5004033002M1M-1 DO200400乍9EF.茴应/ 一戶300035040050100150200250(4)位移、速
4、度、加速度线图MATLAB源程序%已知条件h = 65; %mm%radphi_O = 90./180* pi;alp ha_up_al = 35./180* pi; %升程许用压力角 phi_OO = 50./180* pi;alp ha_dow n_al = 70./180* pi; % 回程许用压力角phi_s = 100./180*pi;phi_ss = 120./180*pi;w = 1;% 绘制从动件位移、速度、加速度线图% 推程阶段t_up = 0 : 0.5 : 90;t_up1 = t_up./180*pi;syms t_up1 phi_up s_upv_up a_up ph
5、i_up = w.*t_up1;s_up = h./2.*(1 - cos(pi.*phi_up./phi_0);v_up = diff(s_up,t_up1);a_up = diff(v_up,t_up1);s_up1 = double(subs(s_up,t_up./180*pi); v_up1 = double(subs(v_up,t_up./180*pi); a_up1 = double(subs(a_up,t_up./180*pi); % 远休程t_s = 90 : 0.5 : (90+100); t_s1 = t_up./180*pi; s_s(1:201) = h; v_s(1:
6、201) = 0; a_s(1:201) = 0;% 回程阶段 1 t_down1 = (90+100) : 0.5 : (90+100+50/8); t_down11 = t_down1./180*pi;syms t_down11 phi_down1 s_down1 v_down1 a_down1 phi_down1 = w.*t_down11;s_down1 = h - h./(4+pi).*(pi.*(phi_down1 - phi_0 - phi_s)./phi_00 - . sin(4.*pi.*(phi_down1 - phi_0 - phi_s)./phi_00)./4);v_d
7、own1 = diff(s_down1,t_down11); a_down1 = diff(v_down1,t_down11);s_down11 = double(subs(s_down1,t_down1./180*pi);v_down11 = double(subs(v_down1,t_down1./180*pi); a_down11 = double(subs(a_down1,t_down1./180*pi);% 回程阶段 2 t_down2 = (90+100+50/8) : 0.5 : (90+100+7*50/8); t_down22 = t_down2./180*pi;syms t
8、_down22 phi_down2 s_down2 v_down2 a_down2 phi_down2 = w.*t_down22;s_down2 = h - h./(4+pi).*(2+pi.*(phi_down2 - phi_0 - phi_s)./phi_00 - 9.*sin(pi./3 + 4.*pi.*(phi_down2 - phi_0 - phi_s)./(3.*phi_00)./4);v_down2 = diff(s_down2,t_down22);a_down2 = diff(v_down2,t_down22);s_down22 = double(subs(s_down2,
9、t_down2./180*pi);v_down22 = double(subs(v_down2,t_down2./180*pi); a_down22 = double(subs(a_down2,t_down2./180*pi);% 回程阶段 3t_down3 = (90+100+7*50/8) : 0.5 : (90+100+50);t_down33 = t_down3./180*pi;syms t_down33 phi_down3 s_down3 v_down3 a_down3 phi_down3 = w.*t_down33;s_down3 = h - h./(4+pi).*(4+pi.*(
10、phi_down3 - phi_O - phi_s)./phi_OO - sin(4.*pi.*(phi_down3 - phi_0 - phi_s)./phi_00)./4);v_down3 = diff(s_down3,t_down33);a_down3 = diff(v_down3,t_down33);s_down33 = double(subs(s_down3,t_down3./18O*pi);v_down33 = double(subs(v_down3,t_down3./18O*pi);a_down33 = double(subs(a_down3,t_down3./18O*pi);%
11、 近休程t_ss = (90+100+50) : 0.5 : 360;s_ss(1:241) = 0;v_ss(1:241) = 0;a_ss(1:241) = 0;% 绘图位移t = t_up t_s t_down1 t_down2 t_down3 t_ss;phi = w .* t ./ 180 .*pi;s = s_up1 s_s s_down11 s_down22 s_down33 s_ss; v = v_up1 v_s v_down11 v_down22 v_down33 v_ss;a = a_up1 a_s a_down11 a_down22 a_down33 a_ss;figur
12、e(Name,从动件位移-时间线图); plot(t,s,k,linewidth,1.0);grid on;title( 从动件位移 -时间线图 );xIabelC转角 phi / 度);ylabel(位移 h/mm);% 绘图速度figure(Name,从动件速度-时间线图); plot(t,v,k,linewidth,1.0);grid on;titleC从动件速度-时间线图);xlabelC转角 phi / 度);ylabelC速度 v/mm*s-1);% 绘图加速度figure(Name,从动件加速度-时间线图); plot(t,a,k,linewidth,1.0);grid on;t
13、itle(从动件加速度-时间线图);xlabelC转角 phi / 度);ylabel(加速度 a/mm*s-2);3. 绘制ds/d线图并确定基圆半径和偏距(1) 绘制ds/d线图及源程序 MATLAB 源程序:%绘制ds/dphi-s线图,确定基圆半径和偏距 ds_dphi = v ./ w;figure(Name,凸轮 ds/dphi - s线图); plot(ds_dphi,s,k,linewidth,1.5); hold on;axis(-150 150 -70 70);grid on;titleC 凸轮 ds/dphi - s 线图);xlabel(ds/d phi / (mm*s
14、-2);ylabel(s/mm);% 三条临界线 x = linsp ace(-150,150,301);k_up = tan(pi/2 - alp ha_up_al);y_up 二 k_up.*x - 66;plot(x,y_u p,li newidth,1.5);k_dow n = - tan(pi/2 - al pha_dow n_al); y_dow n = k_dow n.*x - 24.7; plot(x,y_dow n,li newidth,1.5); x0 = linsp ace(0,150,151);k0 = - tan(alp ha_up_al);y0 = k0.*x0;p
15、lot(x0,y0,-);%由图像选取凸轮基圆半径为r0 = sqrt(232 + 34八2) = 41 mm偏距e = 23mmp lot(23,-34,or);r0 = 41;e = 23;p lot(li nsp ace(0,23,10),li nsp ace(0,-34,10),r,li nsp ace(0,23,10),li nsp ace(-34,-34,10),r,li nsp ace(23,23,10),li nsp ace(0,-34,10),r,li newidth,1.0);ds/dphii / (mm*/)(2) 确定基圆半径和偏距在凸轮机构的ds/d -s线图里再作斜
16、直线Dt-dt与升程的ds/d -s曲线相 切并使与纵坐标夹角为升程许用压力角a ,则Dt-dt线的右下方为选择凸轮轴 心的许用区。作斜直线Dt-dt与回程的ds/d -s曲线相切,并使与纵坐标夹 角为回程的许用压力角a ,则Dt-dt线的左下方为选择凸轮轴心的许用区。 考虑到升程开始瞬时机构压力角也不超过许用值,自B0点作限制线B0-d0与纵坐标夹角为升程a ,则这三条直线的围成的下方区域为为选取凸轮中心的许用 区。由图可取基圆半径r0= V?0+ ?0=41mm偏距e=23mm s0=34mm4. 绘制凸轮理论轮廓压力角、曲率半径线图(1)压力角、曲率半径数学模型 压力角计算公式:a= a
17、tan?| 竺-e|/(s0 + s)?d 曲率半径计算公式:223/2(dx/d )2 (dy/d )2(dx/d)(d2y/d2) (dy/d )(d2x/d 2)其中:dx/d(ds/d )esi n 佝s)cosdy/d(ds/d )ecos(s0s)sind2x/d2 2(ds/d ) ecos(d2s/d2) s0 ssind2y/d2(ds/d ) esin(d2s/d2) S0 s|cos(2) MATLAB 程序% 凸轮理论轮廓压力角和曲率半径线图r0 = 41;e = 23;s0 = 34;%压力角t = t_up t_s t_dow n1 t_dow n2 t_dow n
18、3 t_ss;al pha = ata n( abs(ds_d phi - e)./(s0 + s) ./ pi.*180;%曲率半径P = (rO + s)A2 + (w.*v)A2)A(3./2) ./ (rO + s).2 + 2.*(w.*v).2 - w.*w.*a.*(r0 + s); %画图figure(Name,凸轮理论轮廓压力角和曲率半径线图);hAx,hLi ne1,hL in e2 = p lotyy(t ,p ./2,t,al pha);titleC凸轮理论轮廓压力角和曲率半径线图);xIabelC转角 phi / 度);ylabel(hAx(1),曲率半径 *2 /
19、mm);% left y-axisylabel(hAx(2),压力角 / 度);% right y-axisgrid on;axis(hAx(1),0,360,-20,100);axis(hAx (2),0,360,-20,100);hLi ne1丄i neWidth = 1;hLi ne2丄i neWidth = 1;hLi nel.Color = k;hLi ne2.Color = b;(3) 理论轮廓压力角、曲率半径线图凸轮理论轮廓压力ft和曲率&径纟戈图50100150200转角0/度250300350型一 J H G .二D10005. 确定滚子半径,绘制凸轮理论轮廓与实际轮廓(1)
20、建立数学模型根据曲率半径线图可知,最小曲率半径在30mm附近,防止凸轮工作轮廓出 现尖点或出现相交包络线,选取滚子半径为 rr = 10mm。凸轮理论轮廓曲线方程为:x= (80 + s) cos?- ?y = (80 + s)si n?+ ?(其中 0 ? 2?dy/d?凸轮实际轮廓曲线方程为:X = x+ rrdx/d?V (dx/d?;2 + (dy/d?)2Y= y rr V(dx/d?)2 + (dy/d?)2(其中 0 ? 2?(2)MATLAB 程序%确定滚子半径,绘制凸轮理论轮廓和实际轮廓rr = 10; %滚子半径%理论轮廓x = (s0 + s).*s in(p hi) +
21、 e.*cos( phi);y = (s0 + s).*cos( phi) - e.*s in(p hi);%实际轮廓X = x + rr.*(gradie nt(y)./0.5)./sqrt(gradie nt(x)./0.5).A2 + (gradie nt(y)./0.5).A2);Y = y - rr.*(gradie nt(x)./0.5)./sqrt(gradie nt(x)./0.5)A2 + (gradie nt(y)./0.5)A2);%绘图figure(Name,凸轮轮廓);plot(x,y,k,X,Y,k,linewidth,1.0); % 轮廓hold on;grid on;theta = 0:p i/100:2* pi;pIot(r0.*cos(theta),r0.*s
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 建筑工程防震施工合同协议书
- 能源托管协议合同能源管理
- 钢板折边机课程设计
- 2024新娘跟妆合同样本
- 渡槽课程设计表
- 员工满意度与留存率
- 医院急救室物资保障实施方案
- 医疗器械采购方案设计
- 校园智能监控系统建设方案
- 航空航天行业网络安全攻防演练方案
- 广东省广州市2024-2025学年九年级上学期期中英语试题(无答案)
- 2024-2025学年人教版物理八年级上册 期中考试物理试卷
- 期中测试卷(1-3单元)(试题)-2024-2025学年六年级上册数学苏教版
- 物资、百货、五金采购 投标方案(技术方案)
- KF思维技术-在合作中解决问题与决策完整课件
- 小学数学西南师大五年级上册四小数混合运算小数混合运算 PPT
- 亚马逊品牌授权书(英文模板)
- 村廉政风险点及防控措施一览表档
- 门座式起重机检验规程
- 工程咨询收费标准(国家计委1283 号文)
- 电力线路施工工程现场协调经验和能力
评论
0/150
提交评论