机械设计 插床凸轮机构的设计.doc

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1、机械原理课程设计任务书（九）姓名张晓光专业液丿k•传动与控制班级液压09-1班学号0907240127一、设计题目：插床凸轮机构的设计二、系统简图：三、工作条件已知从动件的垠大摆角许用压力角［d］，从动件长度G从动件运动规律为等加、等减速运动，凸轮与曲柄共轴。四、原始数据凸轮机构的设计%'o.D0札0，从动杆加速度规律0mm01540125601060等加速运动五、要求:1）按许用压力角［a］确定凸轮机构的基本尺寸。2）求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径pm.no3）选取滚子半径心绘制凸轮实际廓线。4）编写说明书。指导教师：郝志勇席本强开始日期：2011年6月26日完成FI期：2011年6

2、月30日目录1.设计任务及要求2.数学模型的建立3.程序框图4.程序清单及运行结果5.设计总结6.参考文献1、设计任务及要求凸轮机构的设计已知：从动件的最大摆角0max，许用压力角［⑵，从动件的长度loid从动件的运动规律为等加，等减速运动，凸轮与曲柄共轴。数据如下:0max=15,［⑵=40,load=125,机=60,必=10,g=60要求：1）按许用压力角［⑵确定凸轮的基圆半径2）求111理论轮廓线外凸的最小曲率半径°min3）选取滚子半径Tt绘制凸轮实际轮廓线，并动态显示机构；4）用计算机打卬出说明书2、机构的数学模型如图选取xOy坐标系，B1点为凸轮轮廓线起始点。开始时推杆轮子中

3、心处丁B1点处，当凸轮转过角度时，摆动推杆角位移为，由反转法作图可看出，此时滚子中心应处于B2点，其直角坐标为：x=as(5-1s(3+©+%)y=acos8-1cos(j+©+©))因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离，即法向距离处处相等，都为滚半径rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离rT即得实际廓线上的点B(xl,yl).由高等数学知，理论廓线B点处法线nn的斜率应为tgO=dx/dy=(dx/d8)/(-dyId6}=sx1cos0根据上式有：dxld8-acos5-1cos(J+(p+(pQXl+cl(pld8}dyId8=-asinJ+Zsin(j+0+%X

4、1+d(pldS}可得sin0={dx/dd)/J(dx/d5)‘+(dy/cos0=-{dyIdS^IJ/%)，+(心/实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为x=xlTrrcos0y=yl+rTsin0此即为凸轮工作的实际廓线方程，式中“-”用于内等距线，“+”用于二、根据运动分析写出与运动方程式1.设从动件起始角①0=30.2.1)①v0>1/2,升程加速区，其运动方程为：①=2*①max①*①/(①1*①2):69=4*①max*①/(①1*①1):$=4*①max/(l*①1);2)①1/2<二①v①1,属丁升程减速区，其运动方程为：①=①max—2水①max*(①1—①)

5、*(<1>1—①)/(①1*O1):q=4*①max*(O1—<3t>)/1*1:£=—4水①max/1*01:3)①lv=^<①1+①2,,属于远休止区，其运动方程为:①=①max:0=0:£=0:4）（OI+02）<=O<（O1+02+03/2）,属于回程加速区,其运动方程为:①二①max-2*①max①［①一（①1+①2）］*［①一（①1+①2）］/（①3*①3）:0=4*①max*［①一（①1+①2）］/（①3*①3）:$=_4*①max/（①3*①3）:5）（①1+02+03/2）<=0）<（①1+①2+0）3）,属丁•回程减速区，其运动方程为：①=2*（Dma

6、x*（①1+①2+0）3-①）*（①1+①2+①3-①）/（①3S3）:»_4*①max*（①1+①2+①3-①）/（①3*①3）:占=4*①max/（①3*①3）:6）（①1+①2+0>3）<二①<360，丁近休止区，其运动方程为①=0:69=0：£=0：外等距线。3、程序框图动态模拟凸轮运动

7、第岀位診，速度，

8、

9、加速度曲线图

10、4、程序清单及运行结果#include#include#include#include#include#defineI125.0#defineAa40#definerb50#

11、definerr5#defineK(3.1415926/180)#definedt0.25floatQmax,Ql,Q2,Q3;floatQ_a;doubleL,pr;floate[1500],f[1500],g[1500];voidCal(floatQ,doubleQ_Q[3])Qmax=15,Q1=6O,Q2=10,Q3=60;if(Q>=0&&Q<=Ql/2){Q_Q[0]=K*(2*Qmax*Q*Q/(Ql*Q1