哈工大機(jī)械原理大作業(yè)二12題凸輪.docx

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1、大作業(yè)設(shè)計(jì)說明書作業(yè)名稱：機(jī)械原理設(shè)計(jì)題目：凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)院系：班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2015年4月哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)題目如圖所示直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，根據(jù)其原始參數(shù)設(shè)計(jì)該凸輪。表一：凸輪機(jī)構(gòu)原始參數(shù)序號(hào)升程（mm)升程運(yùn)動(dòng)角（o）升程運(yùn)動(dòng)規(guī)律升程許用壓力角（o）回程運(yùn)動(dòng)角（o）回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律回程許用壓力角（o）遠(yuǎn)休止角（o）近休止角（o）1280150正弦加速度30100正弦加速度6060502.凸輪推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)推桿升程運(yùn)動(dòng)方程S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)/2π]V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)]a=2πhω12sin(2π

2、φ/Φ0)/Φ02式中：h=80，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（為方便計(jì)算）(2)推桿回程運(yùn)動(dòng)方程S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π]V=-hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)]a=-2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12式中：h=80，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/63.運(yùn)動(dòng)線圖及凸輪線圖運(yùn)動(dòng)線圖采用Matlab編程，其源程序如下：t=0:pi/500:2*pi;w1=1;h=80;leng=length(t);form=1:leng;ift(m)<=5*pi/6S(m)=h*(t(m)/(5*pi/6)-sin

3、(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi));v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6);a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6));%求退程位移，速度，加速度elseift(m)<=7*pi/6S(m)=h;v(m)=0;a(m)=0;%求遠(yuǎn)休止位移，速度，加速度elseift(m)<=31*pi/18T(m)=t(m)-21*pi/18;S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi))

4、;v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9)));a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9));%求回程位移，速度，加速度elseS(m)=0;v(m)=0;a(m)=0;%求近休止位移，速度，加速度endend推桿位移圖推桿速度圖推桿加速度圖4.確定凸輪基圓半徑和偏距在凸輪機(jī)構(gòu)的ds/dφ-s線圖里再作斜直線Dtdt與升程的[ds/dφ-s(φ)]曲線相切并使與縱坐標(biāo)夾角為升程許用壓力角[α]，則Dtdt線的右下方為選擇凸輪軸心的許用區(qū)。作斜直線Dt'dt'與回程的曲線相切，并使與縱坐標(biāo)夾角

5、為回程的許用壓力角[α]，則Dt'dt'線的左下方為選擇凸輪軸心的許用區(qū)?？紤]到升程開始瞬時(shí)機(jī)構(gòu)壓力角也不超過許用值，自B0點(diǎn)作限制線B0d0''與縱坐標(biāo)夾角為升程[α]，則兩直線Dtdt和B0d0''組成的dtO1d0''以下區(qū)域?yàn)檫x取凸輪中心的許用區(qū)，如選O點(diǎn)作為凸輪回轉(zhuǎn)中心，在推程和回程的任意瞬時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)壓力角均不會(huì)超過許用值，此時(shí)凸輪的基圓半徑r0=OB0，偏距為e。若選在O1點(diǎn)則O1B0為凸輪最小基圓半徑r0min。%求ds/dα-sS線圖v1=-v;plot(v1,S);title('ds/dphi-S');holdon;gridon;%求Dtdt線form=1:le

6、ngifv1(m)<0b(m)=(S(m)-tan(120*pi/180)*v1(m));elseb(m)=0;endendk=1;form=1:lengifb(k)>b(m)k=m;endendX3=-150:150;Y3=tan(120*pi/180)*X3+b(k);plot(X3,Y3);holdon%求Dt'dt'線form=1:lengifv1(m)>0b(m)=(S(m)-tan(30*pi/180)*v1(m));elseb(m)=0;endendn=1;form=1:lengifb(n)>b(m)n=m;endendX=-150:150;Y=tan(30*pi/18

7、0)*X+b(n);plot(X,Y);holdon%sS軸z=-200:200;plot(0,z,'r');holdon%求B0d0''線Z=-tan(120*pi/180)*X;plot(X,Z);gridon;ds/dφ-s圖得最小基圓對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)位置大約為（-20,-40）經(jīng)計(jì)算取偏距e=20mm，r0=44.7mm.5.滾子半徑及凸輪理論廓線和實(shí)際廓線為求滾子許用半徑，須確定最小曲率半徑，以防止凸輪工作輪廓出現(xiàn)尖點(diǎn)或出現(xiàn)相交包絡(luò)線，確定最小曲率半徑