机械原理大作业二凸轮机构设计18

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1、HARBININSTmJTEOFTECHNOLOGY机械原理大作业二课程名称设计题目题号院系班级设计者学号指导教师设计时间机械原理凸轮机构设计18机电工程学院**************************赵永强唐德威2015年6月哈尔滨工业大学-、设计题目（18题）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lo图1直动从动件盘形凸轮机构表1原始参数行程(mm)升程运动角（°）升程运动规律升程许用压力角（。）冋程运动角（°）冋程运动规律冋程许用压力角（°）远休止角（°）近休止角（°）2050正弦加速度3090等

2、加等减速60100120凸轮推杆运动规律（1）推程运动规律方程（正弦加速度）：位移方程尸h吒-加11（養（p）］,0<（p<①。速度方程V弋［1-C0S（瓷（P）,°"S%加速度方程2兀hcoi?.2兀、c-'从尸飞严（亦），0<

3、<①o24ha）i/，、①o，Q=p（①°+①$+①o—

4、凸d（p轮转角（P，则根据已知的运动规律，可求得相应的s和豈的值，从而作出ds/d（p・sds曲线。其中学=參=0）为凸轮转动角速度，取co=lrad/s,则学=V.根据推程许用压力角［ah=30。，冋程许用压力角［a］2=60°,作出推程限制线,回程限制线以及推程起始点限制线，出此确定凸轮轴心的公共许用区域。在公共许用区域内选定凸轮轴心O的位置，则凸轮基闘半径17）和偏距£就确定了。3.设计凸轮理论轮廓根据《机械原理》第三版第132页屮的公式推导，可知，木设计屮凸轮逆吋针旋转，从动件位于轴心右侧时，理论轮廓上一点的坐标为:

5、x=(S。+s)sin(p+ecos(py=(s0+s)cos(p—esin(p式中，So=7ro2-4、计算凸轮曲率半径和压力角由高等数学公式可知,曲线上一点处的曲率半径为:y式中，y芒为y关于X的一阶导数，器，为y关于X的二阶导数。可计算出凸轮上各点处的曲率半径。曲凸轮机构的压力角ds/d(p—etana=So+S式屮，s0=y/r02-e2o可计算处凸轮上各点处的压力角。5、确定滚子半径，计算实际轮廓滚子半径G不宜过大。但因滚子装在销轴上，故亦不宜过小。一般推荐：Tr

6、分的最小曲率半径；4=3〜5mm。由4可确定凸轮曲率半径的最小值，进而确定滚了半径“。根据《机械原理》第三版第134页实际轮廓方程推导可知，实际轮廓上一点的坐标为：X=x+rrY=y-rrdy/d(p(0<(p<2tt)J(dx/dcpy+(dy/d(pydx/d(pJ(d%/d0)2+(dy/dp)2式屮，dx]d(p和dy/d(p为凸轮理论轮廓方程对卩的导数，x和y为凸轮理论轮廓线上的点的坐标。据此可以得到凸轮实际轮廓。计算流程框图由从动件运动规律方程，作出从动件位移S,速度匕加速度a的图像根据从动件位移s作ds/d(p

7、-s线图，根据许用压力角作推程、回程和推程起始点限制线根据e,「°和从动件位移计算出理论轮廓在公共许用区域选点，确定偏距e和基岡半径r0根据理论轮廓计算曲率半径和压力角根据最小曲率半径确定滚子半径根据滚了半径和理论轮廓计算实际轮廓图3计算流程框图四、用MATLAB编程求解1、从动件运动参数求解子函数sva：%从动件位移，速度，加速度与凸伦转角fai的函数关系function[s,v,a]=sva(fai)h=20;%行程fai0=50/l80*pi;%升程运动角fai01=90/180*pi;%回程运动角fais=100/1

8、80*pi;%远休止角faisl=120/180*pi;%近休止角w=1;%令凸轮转动角速度为1rad/siffai>=0&&fai<=faiOs=h*(fai/fai0-l/(2*pi)*sin(2*pi*fai/fai0));v=h*w/fai0*(l-cos(2*pi*fai/fai