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1、Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计姓名：李清蔚学号：1140810304班级：1408103指导教师：林琳.设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1表一：凸轮机构原始参数升程(mm)升程运动角（o）升程运动规律升程许用压力角（o）回程运动角（o）回程运动规律回程许用压力角（o）远休止角（o）近休止角（o）4090等加30504-5-6-60100120等减7多速项式二.凸轮推杆运动规律(1)推程运动规律(等加速等减速运动)推程Fo=90位移方程如下：s=2A看；，o40W与2s=h-口一尹):U三名%
2、2速度方程如下：(4/7助y=-tv仍0(J?%2v=4?人(五-0：冬夕B四2加速度方程如下：&hs 八 09。4A(z?j若中口(2)回程运动规律(4-5-6-7多项式)回程190024c0, F0=90, Fs=100, F0 =50其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下:35 k速宝5程140*华一飞-中、4力6+我平S6*5, EL-7。乂”0O L史ST+ 4：0+ 20*-40x里一中也一啰.中一肃 一中、由加速变方程-16剑 Uf-r - 0+ 2100X -I其-840x八十中、中士小1+中、+3；三.运动线图及凸轮dss线图本题目采用Matlab编程，写出凸轮每一
3、段的运动方程，运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。1、程序流程框图2、运动规律ds图像如下:加速度da规律如下图:3.凸轮的基圆半径和偏距以ds/df。-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限Dtdt,回程许用压力角的限制线Dtdt,起始点压力角许用线Bod）,以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13,-50）经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.2.绘制理论轮廓线上的压力角曲线和曲率半径曲线针对凸轮转向及推杆偏置，令N1
4、=1凸轮逆时针转；N2=1偏距为正。压力角数学模型:1 a 二 tands-NyN2e(dtp1/22卜+/o力曲率半径数学模型：(dx/d)2(dy/d)23/22222-(dx/d)(dy/d)(dy/d)(dx/d)其中：2 .22.2、dx/d4ds/d)NNecosN)(ds/d)sossin(N)2.22.2、dy/d2ds/d)NiNesin(Ni)(ds/d)SoscosNb)曲率半径以及压力角的图像如下图:压力角图像:曲率半径图像:3 .凸轮理论廓线和实际廓线理论廓线数学模型:x (s0 s)siny (s0 s) cosecosesin凸轮实际廓线坐标方程式:(dx/d)x
5、xn(dx/df(dy/d)2(dy/d)yy几一22,(dx/d)(dy/d)其中R0为确定的滚子半径，令R0=15mm利用Matlab程序写出凸轮的理论廓线和实际廓线以及基圆、偏距圆的曲线方程，并且进行模拟，可以得出如下凸轮图像:*附页相关程序代码：位移曲线phi1=linspace(0,90/2/180*pi);%i?3iphi2=linspace(90/2/180*pi,90/180*pi);phi0=90/180*pi;h=40;s1=2*h*(phi1/phi0).A2;s2=h-2*h*(phi0-phi2).A2/(phi0).A2;plot(phi1,s1)holdonplo
6、t(phi2,s2)holdonphi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);%?DY3is3=h;plot(phi3,s3,-b)holdonphi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240);%?3is4=h*(1-35*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A4+84*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A5-70*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A6+20*(phi4
7、-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)人7)；plot(phi4,s4)holdonphi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000);%?uDY3is5=0;plot(phi5,s5,-b)axis(0,0+11/10*deg2rad(360),0,0+11/10*h);gridonylabel(位移/mm);xlabel(凸轮转角/rad);速度曲线phi0=deg2rad(90);phi1=linspace(0,deg2rad(90/2);h=40;n=1;w=2*pi*n/60;v1=4*h*w/(deg2ra
8、d(90).A2*phi1;phi2=linspace(deg2rad(90/2),deg2rad(90);v2=4*h*w*(phi0-phi2)/(deg2rad(90).A2;phi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);v3=0;phi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240);v4=-h*w/deg2rad(50)*140*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A3-420*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A4
9、+420*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A5-140*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A6;phi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000);v5=0;plot(phi1,v1)holdonplot(phi2,v2)holdonplot(phi3,v3,-b)holdonplot(phi4,v4)holdonplot(phi5,v5,-b)gridonylabel(速度/mm);xlabel(凸轮转角/rad)加速度曲线phi0=deg2rad
10、(90);%i?3iphi1=linspace(0,deg2rad(90/2),10.A3);h=40;n=1;w=2*pi*n/60;a1=4*h*w.A2/(phi0)A2;phi2=linspace(deg2rad(90/2),deg2rad(90),10A3);a2=-4*h*w.A2/(phi0).A2;phi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);%?DY3a3=0;phi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240);%?3ia4=-(h*wA2/(deg2rad(50)A2)*420*(phi4-deg2ra
11、d(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A2-1680*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A3+2100*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A4-840*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A5;phi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000);%?uDY3ia5=0;phi6=deg2rad(45),deg2rad(45);a6=4*h*w.A2/(phi0).A2,-4*h*w.A2
12、/(phi0).A2;plot(phi1,a1,-b)holdonplot(phi2,a2,-b)holdonplot(phi3,a3,-b)holdonplot(phi4,a4)holdonplot(phi5,a5)holdonplot(phi6,a6)gridonylabel(加速度/mm);xlabel(凸轮转角/rad);3、 d中曲线%ds/f-sphi1=linspace(0,90/2/180*pi,1000);phi2=linspace(90/2/180*pi,90/180*pi,1000);phi0=90/180*pi;h=40;s01=2*h*(phi1/phi0)A2;s0
13、2=h-2*h*(phi0-phi2)A2/(phi0)A2;phi3=linspace(deg2rad(90),deg2rad(190),1000);s03=h;phi4=linspace(deg2rad(190),deg2rad(240);s04=h*(1-35*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A4+84*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A5-70*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50)A6+20*(phi4-deg2rad(90)-de
14、g2rad(100)/deg2rad(50)A7)；phi5=linspace(deg2rad(240),deg2rad(360),1000)s05=0;%ds/fs1=4*h/(deg2rad(90)A2*phi1;s2=4*h*(phi0-phi2)/(deg2rad(90)A2;s3=0;s4=-h/deg2rad(50)*140*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A3-420*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A4+420*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A5-140*(phi4-deg2rad(90)-deg2rad(100)/deg2rad(50).A6;s5=0;x=s1,s2,s3,s4,s5;y=s01,s02,s03,s04,s05;plot(x,y)holdon%确定凸轮半径和偏距k1=tan(
