凸轮机构的设计计算和运动分析

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1、%********偏置移动从动件盘形凸轮设计绘图和运动分析********disp'########已知条件########'disp'凸轮作逆时针方向转动,从动件偏置在凸轮轴心的右边'disp'从动件在推程作等加速/等减速运动,在回程作余弦加速度运动'%基圆半径；滚子半径；从动件偏距；从动件升程rb=40;rt=10;e=15;h=50;%推程运动角；远休止角；回程运动角；推程许用压力角；凸轮转速ft=100;fs=60;fh=90;alpha_p=35;n=200;%角度和弧度转换系数；机构尺度hd=pi/180;du=180/pi;se=

2、sqrt(rb^2-e^2);w=n*pi/30;omega=w*du;%凸轮角速度（°/s）fprintf('基圆半径rb=%3.4fmm',rb)fprintf('滚子半径rt=%3.4fmm',rt)fprintf('推杆偏距e=%3.4fmm',e)fprintf('推程升程h=%3.4fmm',h)fprintf('推程运动角ft=%3.4f度',ft)fprintf('远休止角fs=%3.4f度',fs)fprintf('回程运动角fh=%3.4f度',fh)fprintf('推程许用压力角alpha_p

3、=%3.4f度',alpha_p)fprintf('凸轮转速n=%3.4fr/min',n)fprintf('凸轮角速度(弧度)w=%3.4frad/s',w)fprintf('凸轮角速度(度)omega=%3.4f度/s',omega)disp''disp'@@@@@@计算过程和输出结果@@@@@@'disp''%(1)---校核凸轮机构的压力角和轮廓曲率半径'disp'***计算凸轮理论轮廓的压力角和曲率半径***'disp'1推程(等加速/等减速运动)'forf=1:ftiff<=ft/2s(f)=2*h*f^2/ft^2

4、;s=s(f);%等加速-位移方程ds(f)=4*h*f*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f);d2s(f)=4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f);vt(f)=4*h*omega*f/ft^2;%等加速-速度方程elses(f)=h-2*h*(ft-f)^2/ft^2;s=s(f);%等减速-位移方程ds(f)=4*h*(ft-f)*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f);d2s(f)=-4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f);vt(f)=4*h*omega*(ft-f)/ft^2;%等减速-速度方程endalp

5、ha_t(f)=atan(abs(ds-e)/(se+s));%推程压力角(弧度)alpha_td(f)=alpha_t(f)*du;%推程压力角(度)pt1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1.5;pt2=abs((se+s)*(d2s-se-s)-(ds-e)*(2*ds-e));rho_t(f)=pt1/pt2;%推程曲率半径st(f)=s;endalpha_tm=max(alpha_td);fprintf('推程最大压力角alpha_tm=%3.4f度',alpha_tm)forf=1:ftifalpha_td(f)==al

6、pha_tm;ftm=f;break;endendfprintf('对应的位置角ftm=%3.4f度',ftm)ifalpha_tm>alpha_pfprintf('*凸轮推程压力角超过许用值,需要增大基圆!')endrho_tn=min(rho_t);fprintf('最小曲率半径rho_tn=%3.4fmm',rho_tn)forf=1:ftifrho_t(f)==rho_tn;ftn=f;break;endendfprintf('对应的位置角ftn=%3.4f度',ftn)ifrho_tn

7、推程轮廓曲率半径小于许用值,需要增大基圆或减小滚子!')enddisp'2回程(余弦加速度运动-简谐运动)'d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh;%回程运动角范围forf=d1:d2k=f-d1;s(f)=0.5*h*(1+cos(pi*k/fh));s=s(f);%简谐运动-位移方程ds(f)=-0.5*pi*h*sin(pi*k/fh)/(fh*hd);ds=ds(f);d2s(f)=-0.5*pi^2*h*cos(pi*k/fh)/(fh*hd)^2;d2s=d2s(f);alpha_h(f)=atan(abs(ds+e)/(se

8、+s));%回程压力角(弧度)alpha_hd(f)=alpha_h(f)*du;%回程压力角(度)ph1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1