哈工大机械原理大作业2最终版

1、机械原理大作业二课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮设计 院 系： 汽车学院 班 级： 1301704班 设 计 者： 赵浩瀚 学 号： 130170430 1.设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1表一： 凸轮机构原始参数升程（mm)升程运动角（º）升程运动规律升程许用压力角（º）回程运动角（º）回程运动规律回程许用压力角（º）远休止角（º）近休止角（º）140150正弦加速度30100等减等加速6035752.凸轮推杆运动规律（1） 推程运动规律（正弦加速度运动） 推程 (2) 回程运动规律（等加速等减速运动） 回

2、程 3.运动线图及凸轮线图采用Matlab编程，其源程序如下：function psi,s,v,a,f,F=fsva2(h,phi01,phis01,phi02,phis02,n)w=2*pi*n/60;psi1=linspace(0,phi01,round(phi01)+1); %推程正弦加速s1=h*(psi1/phi01-sin(2*pi*psi1/phi01)/(2*pi);f1=h/(phi01*pi/180)-h*cos(2*pi*psi1/phi01)/(phi01*pi/180);F1=2*pi*h*sin(2*pi*psi1/phi01)/(phi01*pi/180)2);v

3、1=h*w*(1-cos(2*pi*psi1/phi01)/(phi01*pi/180);a1=2*pi*h*w2*sin(2*pi*psi1/phi01)/(phi01*pi/180)2); psi2=linspace(phi01+1,phis01+phi01,round(phis01); %远休程s2=h*ones(1,length(psi2);f2=zeros(1,length(psi2);F2=f2;v2=zeros(1,length(psi2);a2=zeros(1,length(psi2); psi01=linspace(phi01+phis01,phi01+phis01+phi0

4、2/2,round(phi02/2); %等减等加速s01=h-2*h*(psi01-(phi01+phis01).2/(phi022);f01=-4*h*(psi01-(phi01+phis01)/(phi022*pi/180);F01=-4*h/(phi01*pi/180)2)*ones(1,length(psi01);v01=-4*h*w*(psi01-(phi01+phis01)/(phi022*pi/180);a01=-4*h*w2/(phi02*pi/180)2)*ones(1,length(psi01); psi02=linspace(phi01+phis01+phi02/2+1

5、,phi01+phis01+phi02,round(phi02/2);s02=2*h*(-psi02+(phi01+phis01+phi02).2/(phi022);f02=-4*h*(-psi02+(phi01+phis01+phi02)/(phi022*pi/180);F02=4*h/(phi02*pi/180)2)*ones(1,length(psi02);v02=-4*h*w*(-psi02+(phi01+phis01+phi02)/(phi022*pi/180);a02=4*h*w2/(phi02*pi/180)2)*ones(1,length(psi02); s3=s01,s02;

6、f3=f01,f02;F3=F01,F02;v3=v01,v02;a3=a01,a02;psi3=psi01,psi02; psi4=linspace(phi01+phis01+phi02+1,360,round(phis02); %近休程s4=zeros(1,length(psi4);f4=zeros(1,length(psi4);F4=f4;v4=zeros(1,length(psi4);a4=zeros(1,length(psi4);psi=psi1,psi2,psi3,psi4;s=s1,s2,s3,s4;f=f1,f2,f3,f4;F=F1,F2,F3,F4;v=v1,v2,v3,v

7、4;a=a1,a2,a3,a4;窗口输入下面命令：>> psi,s,v,a,f,F=fsva2(140,150,35,100,75,1);Subplot(3,1,1),plot(s)Subplot(3,1,2),plot(v)Subplot(3,1,3),plot(a)Plot(f,s)可得运动规律图如下：从上到下分别为为 位移速度加速度曲线图1. 凸轮的基圆半径和偏距 以ds/df-s(f)图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限Dtdt,回程许用压力角的限制线Dt'dt'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径

8、及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。利用matlab作图，其代码如下：function x,d1,d2,x0,d0=fsva2(s,f,a1,a2) %d1,d2,d0为三条限制线y值，可确定最小基圆半径k1=tan(pi/2-a1*pi/180);k2=-tan(pi/2-a2*pi/180);ym1=0;ym2=0;for i=1:361 if f(i)>0 y1=-k1*f(i)+s(i); if y1<ym1 ym1=y1; f01=f(i);s01=s(i); %求的推程限制线对应的切点坐标 end else y2=-k2*f(i)+s(i)

9、; if y2<ym2 ym2=y2; f02=f(i);s02=s(i); %回程的限制线切点坐标 end endendx=linspace(-100,200,300);d1=k1*(x-f01)+s01;d2=k2*(x-f02)+s02;x0=linspace(0,200,200);d0=-k1*x0; 命令窗口输入：>> x,d1,d2,x0,d0=fsva2(s,f,30,60);>> plot(f,s,x,d1,x,d2,x0,d0)得图如下：得最小基圆对应的坐标位置大约为（36.4，-62.8）经计算取偏距e=35mm，r0=80mm.4.滚子半径及

10、凸轮理论廓线和实际廓线为求滚子许用半径，须确定最小曲率半径，以防止凸轮工作轮廓出现尖点或出现相交包络线，确定最小曲率半径数学模型如下：其中：利用上式可求的最小曲率半斤，而后可确定实际廓线。理论廓线数学模型： 凸轮实际廓线坐标方程式： 其中rt为确定的滚子半径。 根据上面公式，利用matlab编程求解，其代码如下：function pm=qulv(psi,s,f,F,e,r0)s0=sqrt(r02-e2);Q1=(s0+s).*cos(psi*pi/180)+(f-e).*sin(psi*pi/180);Q2=-(s0+s).*sin(psi*pi/180)+(f-e).*cos(psi*pi

11、/180);A0=sqrt(Q1.2+Q2.2);A=A0.3;S1=(2*f-e).*cos(psi*pi/180)+(F-s0-s).*sin(psi*pi/180);S2=(F-s0-s).*cos(psi*pi/180)-(2*f-e).*sin(psi*pi/180);B=Q1.*S2-Q2.*S1;p=A./B;pm=100;for i=1:length(psi) if abs(p(i)<pm pm=p(i); endend在命令窗口输入：pm=fsva2(psi,s,f,F,35,80)pm =75.0207 故，可判断出rt<37.402mm,现取rt=18mm,利

12、用matlab编程得实际和理论廓线，其代码如下：function huatu2(psi,s,f,e,r0,rt)s0=sqrt(r02-e2);x1=(s0+s).*sin(psi*pi/180)+e*cos(psi*pi/180);y1=(s0+s).*cos(psi*pi/180)-e*sin(psi*pi/180);Q1=(s0+s).*cos(psi*pi/180)+(f-e).*sin(psi*pi/180);Q2=-(s0+s).*sin(psi*pi/180)+(f-e).*cos(psi*pi/180);A0=sqrt(Q1.2+Q2.2);x2=x1+rt*Q2./A0;y2=y1-rt*Q1./A0;figure(3)plot(r0.