哈工大机械原理大作业凸轮

1、Harbin Institute of Technology机械原理大作业凸轮机构运动分析学号姓名院系专业完成日期2015.6.24设计题号第30题指导教师陈明一、设计如图1所示直动从动件盘形凸轮机构。其原始参数见表1。 图 1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（°）40903-4-5多项式30504-5-6-7多项式60100120表 1二、计算流程图3、 建立数学模型1. 位移、速度、加速度、ds/d-s、压力角图（1）运动方程：A.升

2、程运动方程（3-4-5多项式）：B.远休止方程：C.回程运动方程（4-5-6-7多项式）：D.近休止方程：(2)源代码及作图（matlab）syms a1 a2 a3 a4;h=40;yxj=100/180*pi();jxj=120/180*pi();scj=80/180*pi();hcj=60/180*pi();a1=0:0.001:scj;s1=h.*(10.*(a1./scj).3-15.*(a1./scj).4+6.*(a1./scj).5);a2=scj:0.001:(scj+yxj);s2=h*ones(size(a2);a3=(scj+yxj):0.001:(scj+yxj+hc

3、j);a=(a3-scj-yxj)/hcj;s3=h.*(1-35.*a.4+84.*a.5-70.*a.6+20.*a.7);a4=scj+yxj+hcj:0.001:scj+yxj+hcj+jxj;s4=0;plot(a1,s1,a2,s2,a3,s3,a4,s4);grid on;title('位移');xlabel('/rad'),ylabel('s/mm');%画出位移的图像w=1;b=a1./scj;v1=h*w/scj*(30*b.2-60*b.3+30*b.4);v2=zeros(size(a2);v3=-h*w/hcj.*(14

4、0.*a.3-420.*a.4+420.*a.5-140.*a.6);v4=zeros(size(a4);plot(a1,v1,a2,v2,a3,v3,a4,v4);grid on;title('速度');xlabel('/rad'),ylabel('v/(mm/s)');%画出速度的图像c1=h*w.2/scj*(60*b-180*b.2+120*b.3);c2=zeros(size(a2);c3=-h*w.2/hcj/hcj.*(420.*a.2-1680.*a.3+2100.*a.4-840.*a.5);c4=zeros(size(a4);

5、plot(a1,c1,a2,c2,a3,c3,a4,c4);grid on;title('加速度');xlabel('/rad'),ylabel('a/(mm/s2)');%画出加速度的图像n=-100:0.001:100;m1=tan(pi/2-30*pi/180)*n-74.9;m2=-tan(pi/2-60*pi/180)*n-31.5;m3=-tan(pi/2-27*pi/180)*n-50;plot(v1,s1,v2,s2,v3,s3,v4,s4,n,m1,n,m2,n,m3)grid on;title('凸轮机构ds/d-s线

6、图');xlabel('s'),ylabel('ds/d');%画出ds/d-s图像由图知：三条直线的下方最上面得点（6.7，-63.3）。得最小基圆对应的坐标位置可取为（7，65）。经计算取偏距e=10mm，r0=90mm，rr=15mm，s0=90.6mm。T1=90-abs(atan(s1+100)./(v1-65)*180/pi);T2=90-abs(atan(s2+100)./(v2-65)*180/pi);T3=90-abs(atan(s3+100)./(v3-65)*180/pi);T4=90-abs(atan(s4+100)./(v4-6

7、5)*180/pi);plot(a1,T1,a2,T2,a3,T3,a4,T4);%画出压力角title('凸轮机构压力角线图');xlabel(''),ylabel('');%画出ds/d-s图像2.轮廓图s0=90.6;e=10;Rr=15;x1=(s0+s1).*cos(a1)-e*sin(a1);y1=(s0+s1).*sin(a1)+e*cos(a1);p1=(s0+s1).*cos(a1)+(v1-e).*sin(a1);q1=-(s0+s1).*sin(a1)+(v1-e).*cos(a1);A1=sqrt(p1.2+q1.2);X

8、1=x1+Rr.*p1./A1;Y1=y1-Rr.*q1./A1;x2=(s0+s2).*cos(a2)-e*sin(a2);y2=(s0+s2).*sin(a2)+e*cos(a2);p2=(s0+s2).*cos(a2)+(v2-e).*sin(a2);q2=-(s0+s2).*sin(a2)+(v2-e).*cos(a2);A2=sqrt(p2.2+q2.2);X2=x2+Rr.*p2./A2;Y2=y2-Rr.*q2./A2;x3=(s0+s3).*cos(a3)-e*sin(a3);y3=(s0+s3).*sin(a3)+e*cos(a3);p3=(s0+s3).*cos(a3)+(v3-e).*sin(a3);q3=-(s0+s3).*sin(a3)+(v3-e).*cos(a3);A3=sqrt(p3.2+q3.2);X3=x3+Rr.*p3./A3;Y3=y3-Rr.*q3./A3;x4=(s0+s4).*cos(a4)-e*sin(a4);y4=(s0+s4).*sin(a4)+e*cos(a4);p4=(s0+s4).*cos(a4)+(v4-e).*sin(a4);q4=-(s0+s4).*sin(a4)+(v4-e).*c