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HarbinInstituteofTechnology大作业设计说明书课程名称机械原理设计题目凸轮结构设计院系机电工程学院班级1008111设计者耿德强学号1100801001指导教师丁刚设计时间2012年6月23日哈尔滨工业大学
1、设计题目
2、凸轮机构推杆升程、回程运动方程,推杆位移、速度、加速度线图
(1)推杆各行程运动方程(设定角速度为ω=π/
3.)
①从动件推程运动方程
②从动件远休程运动方程
③从动件回程运动方程
④从动件进休程运动方程
2、推杆位移、速度、加速度线图
①推杆的位移线图如下
②推杆的速度线图如下
③推杆的加速度线图如下
3、凸轮机构的线图,并依次确定凸轮的基圆半径和偏距凸轮机构的线图如下图所示根据线图确定凸轮基圆半径与偏距基圆半径为r0=130mm,偏距e=50mm滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制求得其最小曲率半径=为
86.42mm,确定滚子半径为rr=20mm;凸轮理论廓线和实际廓线如下Matlab程序如下w=pi/3;p1=0:pi/1000:2*pi/3;p2=2*pi/3:pi/1000:pi;p3=pi:pi/1000:5*pi/4;p4=5*pi/4:pi/1000:3*pi/2;p5=3*pi/2:pi/1000:2*pi;s1=25*1-cos3*p
1./2;s2=50;s3=50-400/pi^
2.*p3-pi.^2;s4=400/pi^2*3*pi/2-p
4.^2;s5=0;figure1plotp1s1bp2s2bp3s3bp4s4bp5s5baxis[02*pi-555];gridonxlabel转角/radylabel位移/mmtitle位移与转角曲线v1=75/2*w*sin3*p
1./2;v2=0;v3=-800*w/pi^2*p3-pi;v4=-800*w/pi^2*3*pi/2-p4;v5=0;figure2plotp1v1bp2v2bp3v3bp4v4bp5v5baxis[02*pi-8050];gridonxlabel转角/radylabel速度/mm/stitle速度与转角曲线a1=225/4*w^2*cos3*p
1./2;a2=0;a3=-800*w^2/pi^2;a4=800*w^2/pi^2;a5=0;figure3plotp1a1bp2a2bp3a3bp4a4bp5a5baxis[02*pi-100100];gridonxlabel转角/radylabel加速度/mm/s^2title加速度与转角曲线z1=75/2*sin3*p
1./2;z2=0;z3=-800/pi^2*p3-pi;z4=-800/pi^2*3*pi/2-p4;z5=0;xa=-100:
0.01:100;ya=xa.*-tan55*pi/180-34;xb=-100:
0.01:100;yb=xb.*tan25*pi/180-9;xc=-100:
0.01:0;yc=xc.*tan55*pi/180;figure4plot-z1s1b-z2s2b-z3s3b-z4s4b-z5s5bxayagxbybgxcycg;axis[-6090-7060];gridonxlabelds/dφmm/radylabels/mmtitleds/dφ-ss0=120;e=50;r0=sqrts0^2+e^2;x1=s0+s
1.*cosp1-e*sinp1;y1=s0+s
1.*sinp1+e*cosp1;x2=s0+s
2.*cosp2-e*sinp2;y2=s0+s
2.*sinp2+e*cosp2;x3=s0+s
3.*cosp3-e*sinp3;y3=s0+s
3.*sinp3+e*cosp3;x4=s0+s
4.*cosp4-e*sinp4;y4=s0+s
4.*sinp4+e*cosp4;x5=s0+s
5.*cosp5-e*sinp5;y5=s0+s
5.*sinp5+e*cosp5;figure5plotx1y1rx2y2rx3y3rx4y4rx5y5r;axis[-200150-200200];gridonxlabelx/mm;ylabely/mm;title理论轮廓;v=[];tx1=diffx1p1;txx1=diffx1p12;yx1=diffy1p1;yxx1=diffy1p12;k1=subsabstx1*yxx1-txx1*yx1/tx1^2+yx1^2^
1.5{x1}{xx1};v=[v1/k1];tx2=diffx2p2;txx2=diffx2p22;yx2=diffy2p2;yxx2=diffy2p22;k2=subsabstx2*yxx2-txx2*yx2/tx2^2+yx2^2^
1.5{x2}{xx2};v=[v1/k2];tx3=diffx3p3;txx3=diffx3p32;yx3=diffy3p3;yxx3=diffy3p33;k3=subsabstx3*yxx3-txx3*yx3/tx3^2+yx3^2^
1.5{x3}{xx3};v=[v1/k3];tx4=diffx4p4;txx4=diffx4p42;yx4=diffy4p4;yxx4=diffy4p42;k4=subsabstx4*yxx4-txx4*yx4/tx4^2+yx4^2^
1.5{x4}{xx4};v=[v1/k4];tx5=diffx5p5;txx5=diffx5p52;yx5=diffy5p5;yxx5=diffy5p52;k5=subsabstx5*yxx5-txx5*yx5/tx5^2+yx5^2^
1.5{x5}{xx5};v=[v1/k5];minvrr=20;A1=v
1./w-e;B1=s0+s1;X1=x1-rr*A
1.*sinp1+B
1.*cosp
1./A
1.^2+B
1.^
2.^1/2;Y1=y1+rr*A
1.*cosp1-B
1.*sinp
1./A
1.^2+B
1.^
2.^1/2;A2=v
2./w-e;B2=s0+s2;X2=x2-rr*A
2.*sinp2+B
2.*cosp
2./A
2.^2+B
2.^
2.^1/2;Y2=y2+rr*A
2.*cosp2-B
2.*sinp
2./A
2.^2+B
2.^
2.^1/2;A3=v
3./w-e;B3=s0+s3;X3=x3-rr*A
3.*sinp3+B
3.*cosp
3./A
3.^2+B
3.^
2.^1/2;Y3=y3+rr*A
3.*cosp3-B
3.*sinp
3./A
3.^2+B
3.^
2.^1/2;A4=v
4./w-e;B4=s0+s4;X4=x4-rr*A
4.*sinp4+B
4.*cosp
4./A
4.^2+B
4.^
2.^1/2;Y4=y4+rr*A
4.*cosp4-B
4.*sinp
4./A
4.^2+B
4.^
2.^1/2;A5=v
5./w-e;B5=s0+s5;X5=x5-rr*A
5.*sinp5+B
5.*cosp
5./A
5.^2+B
5.^
2.^1/2;Y5=y5+rr*A
5.*cosp5-B
5.*sinp
5./A
5.^2+B
5.^
2.^1/2;figure6plotx1y1rx2y2rx3y3rx4y4rx5y5rX1Y1gX2Y2gX3Y3gX4Y4gX5Y5g;axis[-200150-200200];gridonxlabelx/mm;ylabely/mm;title理论轮廓与实际轮廓;序号升程(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(︒)250120余弦加速度3590等减等加速656090。