哈工大（威海）機械原理大作業(yè)凸輪.doc

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1、HarbinInstituteofTechnology課程名稱：機械原理大作業(yè)說明書設計題目：凸輪機構設計（31）院系：班級：設計者：學號：指導教師：設計時間：2015年5月哈爾濱工業(yè)大學（威海）題目（31）：如圖所示直動從動件盤形凸輪機構，其原始參數(shù)見表2-1。從表2-1中選擇一組凸輪機構的原始參數(shù)，據(jù)此設計該凸輪機構。圖2-1表2-1凸輪機構原始參數(shù)序號升程（mm）h升程運動角(°)Φo升程運動規(guī)律升程許用壓力角（°）回程運動角Φo＇回程運動規(guī)律回程許用壓力角（°）遠休止角（°）Φs近休止角（°）Φs＇3115090等加等減速4080余弦加速

2、度7040150解：（1）推桿升程，回程運動方程不妨設凸輪以角速度ω=1rad/s勻速轉動a.推桿升程時滿足等加速等減速運動規(guī)律，方程式如下：等加速運動，當：(0≤Φ≤Φo/2);s=2h*(Φ/Φo)2;v=(4hωΦ/Φo2);a=4hω2/Φo2;等減速運動，當：(Φo/2≤Φ≤Φo);s=h-2h*(Φo-Φ)2/Φo2;v=4hω*(Φo-Φ)/Φo2;a=-4hω2/Φo2;b.推桿回程時滿足余弦加速度運動規(guī)律，方程式如下：當（Φo+Φs≤Φ≤Φo+Φs+Φo＇）;s=h/2(1+(cos(π/Φo＇))*(Φ-(Φo+Φs)));v

3、=(-πhω*sin(π/Φo＇)*(Φ-(Φo+Φs)))/2Φo＇2;a=(-π2hω2*cos(π/Φo＇)*(Φ-(Φo+Φs)))/2Φo＇2;c.求位移、速度、加速度線圖在MATLAB命令窗口中輸入以下程序：w=1;h=150;PI=3.14159;Phi0=PI/2;Phis=2*PI/9;Phi01=4*PI/9;Phis1=15*PI/18;%推桿升程階段phi1=0:PI/180:Phi0/2;s1=2*h*(phi1/Phi0).^2;v1=(4*h*w*phi1)/Phi0^2;a1=(4*h*w^2)/Phi0^2;ph

4、i2=Phi0/2:PI/180:Phi0;s2=h-(2*h*(Phi0-phi2).^2)/Phi0^2;v2=(4*h*w*(Phi0-phi2))/Phi0^2;a2=-4*h*w^2/Phi0^2;%推桿遠休程階段phi3=Phi0:PI/180:(Phi0+Phis);s3=h;v3=0;a3=0;%推桿回程階段phi4=(Phi0+Phis):PI/180:(Phi0+Phis+Phi01);s4=(h/2)*(1+cos(PI*(phi4-(Phi0+Phis))/Phi01));v4=-(PI*h*w/(2*Phi01))*si

5、n(PI*(phi4-(Phi0+Phis))/Phi01);a4=-(PI^2*h*w^2/(2*Phi01^2))*cos(PI*(phi4-(Phi0+Phis))/Phi01);%推桿近休程階段phi5=(Phi0+Phis+Phi01):PI/180:(Phi0+Phis+Phi01+Phis1);s5=0;v5=0;a5=0;%作圖subplot(3,1,1);plot(phi1,s1,phi2,s2,phi3,s3,phi4,s4,phi5,s5,'LineWidth',2);title('推桿位移線圖');line([pi/2,1

6、3*pi/18],[150,150],'LineWidth',2);line([21*pi/18,2*pi],[0,0],'LineWidth',2);xlabel('phi(rad)');ylabel('s(mm)');grid;subplot(3,1,2);plot(phi1,v1,phi2,v2,phi3,v3,phi4,v4,phi5,v5,'LineWidth',2);line([pi/2,13*pi/18],[0,0],'LineWidth',2);line([21*pi/18,2*pi],[0,0],'LineWidth',2);

7、title('推桿速度線圖');xlabel('phi(rad)');ylabel('u(mm/s)');grid;subplot(3,1,3);plot(phi1,a1,phi2,a2,phi3,a3,phi4,a4,phi5,a5,'LineWidth',2);line([0,pi/4],[a1,a1],'LineWidth',2);line([pi/4,pi/2],[-a1,-a1],'LineWidth',2);line([pi/2,13*pi/18],[0,0],'LineWidth',2);line([21*pi/18,2*pi

8、],[0,0],'LineWidth',2);title('推桿加速度線圖');xlabel('phi(rad)');ylabel('