机械原理二-哈工大

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1、机械原理大作业——凸轮机构的设计设计一．设计要求如图所示的直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表，据此设计该凸轮机构。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（︒）167090正弦加速度30803-4-5多项式709595二．确定凸轮推杆升程，回程运动方程，并绘制推杆位移、速度、加速度线图。（设定ω=1rad/s）正弦加速度运动规律推程0≤φ≤Φ0s=hφΦ0-12πsin⁡(2πΦ0φ)v=hω1Φ01-cos⁡(2πΦ0φ)a=

2、2πhω12Φ02sin⁡(2πΦ0φ)3-4-5多项式运动规律回程Φ0+Φs≤φ≤Φ0+Φs+Φ0's=h1-(10T23-15T24+6T25v=-30hω1Φ0'T22(1-2T2+T2)a=-60hω12Φ0'2T2(1-3T2+2T2)10/11机械原理大作业——凸轮机构的设计T2=φ-(Φ0+Φs)Φ0'Matlab编程x1=0:pi/1800:pi/2;x2=pi/2:pi/1800:37*pi/36;x3=37*pi/36:pi/1800:53*pi/36;x4=53*pi/36:pi/1800:2*pi;w

3、1=1;s1=70*[2*x1/pi-1/(2*pi)*sin(4*x1)];v1=70*w1/(pi/2)*[1-cos(4*x1)];a1=560/pi*sin(4*x1);s2=70;v2=0;a2=0;T=(x3-37/36*pi)/(4/9*pi);s3=70*[1-(10*T.^3-15*T.^4+6*T.^5)];v3=-30*70*w1*T.^2.*(1-2*T+T.^2)/(4*pi/9);a3=-60*70*T.*(1-3*T+2*T.^2)/[(4*pi/9)]^2;s4=0;v4=0;a4=0;fig

4、ure(1)plot(x1,s1,x2,s2,'r',x3,s3,x4,s4,'r')title('推杆线位移图')xlabel('φ(rad)')ylabel('S(mm)')gridonset(gca,'yTick',-20:20:120);holdofffigure(2)plot(x1,v1,x2,v2,'r',x3,v3,x4,v4,'r')title('推杆速度图')xlabel('φ(rad)')ylabel('v(mm/s)')set(gca,'yTick',-150:50:250);holdoffgridon

5、figure(3)plot(x1,a1,x2,a2,'r',x3,a3,x4,a4,'r')title('推杆加速度图')xlabel('φ(rad)')10/11机械原理大作业——凸轮机构的设计ylabel('a(mm/s^2')set(gca,'yTick',-800:200:800);holdoffgridon10/11机械原理大作业——凸轮机构的设计10/11机械原理大作业——凸轮机构的设计三．绘制凸轮机构的dsdφ-s线图因为dsdφ=dsdtdtdφ=v×1ω用matlab编程可得x1=0:pi/1800:pi/

6、2;x2=pi/2:pi/1800:37*pi/36;x3=37*pi/36:pi/1800:53*pi/36;x4=53*pi/36:pi/1800:2*pi;w1=1;s1=70*[2*x1/pi-1/(2*pi)*sin(4*x1)];v1=70*w1/(pi/2)*[1-cos(4*x1)];s2=70;v2=0;T=(x3-37/36*pi)/(4/9*pi);s3=70*[1-(10*T.^3-15*T.^4+6*T.^5)];v3=-30*70*w1*T.^2.*(1-2*T+T.^2)/(4*pi/9);s4

7、=0;v4=0;figure(1)plot(v1,s1,v2,s2,'r',v3,s3,v4,s4,'r')axis([-150150-2080]);title('ds/d¦Õ-s')xlabel('ds/d¦Õ')ylabel('s')set(gca,'yTick',-10:10:80);holdoffgridon10/11机械原理大作业——凸轮机构的设计四．确定凸轮基圆半径和偏距确定凸轮轴心的公共许用区域。推程许用压力角为30度，回程许用压力角为70度，分析得可以选取轴心坐标（50，-100）确定最小曲率半径v=[];s

8、ymsx1x2x3x4s0=100;e=50;s1=70*[2*x1/pi-1/(2*pi)*sin(4*x1)];t1=(s1+s0)*cos(x1)-e*sin(x1);y1=(s0+s1)*sin(x1)+e*cos(x1);tx1=diff(t1,x1);txx1=diff(t1,