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1、基于matlab的凸轮轮廓设计一、设计凸轮机构的意义在工业生产中，经常要求机器的某些部件按照规定的准确路线运动，仅应用连杆机构已难以满足这个要求，所以需要利用工作表面具有一定形状的凸轮。凸轮在所有基本运动链中，具有易于设计和能准确预测所产生的运动的优点。如果设计其他机构来产生给定的运功、速度、和加速度，其设计工作是很复杂的，但是设计凸轮机构则比较容易，而且运动准确、有效。所以在许多机器中，如纺织机、包装机、自动机床、自动化专用机床、数控机床、印刷机、内燃机、建筑机械、矿山机械、计算机的辅助装备及农业机具等，都可以找到凸轮机构。在进行研究时，先设计一个简单的凸轮，在给定的旋转角度内有一定的总升距
2、。设计凸轮轮廓的基本方法是把凸轮固定，使从动件以其与凸轮的相关位置绕凸轮回转而形成凸轮轮廓。因此设计凸轮时，必须画出足够多的点，使凸轮轮廓平滑可靠。Matlab软件提供了强大的矩阵处理和绘图功能，具有核心函数工具箱。其编程代码接近数学推导公式，简洁直观，操作简易，人机交互性能好。因此，基于matlab软件进行凸轮机构的设计可以解决设计工作量大的问题。运用解析法进行设计，matlab可以精确的计算出轮廓上每一点的坐标，然后更为精确的绘制出凸轮轮廓曲线。二、设计凸轮机构的已知条件凸轮做逆时针方向转动，从动件偏置在凸轮轴心右边。从动件在推程做等加/减速运动，在回程做余弦加速运动。基圆半径rb=50m
3、m，滚子半径rt=10mm,推杆偏距e=10mm,推程升程h=50mm,推程运动角ft=100，远休止角fs=60，回程运动角fh=90。三、分析计算1、建立坐标系以凸轮轴心为坐标原点建立平面直角坐标系XOY,取杆件上升方向为Y轴正方向。2、推杆运动规律计算凸轮运动一周可分为5个阶段：推程加速阶段、推程减速阶段、远休止阶段、回程阶段、进休止阶段。根据已知条件，推程阶段为等加/减速，故推程阶段的运动方程为：推程加速阶段（0去/2）s（八2*h*f2t(f)=ds(f)=f2*h*ff2t推程减速阶段（/t/2/t）Vs(f)=2*h*(f/)2h上乔(f)=ds(f)=4*h*(/)tf2tVV
4、远休止阶段(齐(厶+Q)推杆运动方程为s(f)=0Iv(f)=ds(f)=0根据已知条件，在回程做余弦加速运动，因此回程阶段(齐+q(m的运动方程为h*+cos(兀*(ffftQ)s(f)=2几,厂兀*(f_ff)、n*h*sin(ft)巩f)=ds(f)=厂hJh近休止阶段(人+心+几)36)的运动方程为s(f)=I(f)=ds(f)=3、凸轮理论轮廓线计算x(f)=s+s(f)*sin(f)+e*cos(f)Iy(f)=s+s(f)*cos(f)e*sin(f)6式中Sg=Jy“2-02，为推杆滚子中心到X轴的垂直距离。4、实际轮廓线计算根据3的计算结果有dx(f)=(ds(f)q)*si
5、n(f)+(s+s(f)*cos(f)dy(f)=(ds(f)e)*cos(f)(s+s(f)*sin(f)可得c、dx(f)sm(k)=2+Uy2Ux2+dy2凸轮实际轮廓线为(xp(f)=x(f)r*cos(k)yp(f)=y(f)r*sin(k)四、程序代码rb=50;rt=10;e=10;h=50;ft=100;fs=60;fh=90;hd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(rbA2-eA2);d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh;n=360;s=zeros(n);ds=zeros(n);x=zeros(n);y=zeros(n);dx=zeros(n);dy=ze
6、ros(n);xx=zeros(n);yy=zeros(n);xp=zeros(n);yp=zeros(n);forf=1:niffft/2&fft&fd1&fd2&f-tulun.凸轮转角io.oaoo理论衣18.5237理论了47.493917.080337.599320.oaoo27.520546.373926.423336.434330.oaoo37.655245.220636.401935.299540.oaoo49.435143.357247.505333.545250.oaoo63.107339.899360.114930.3575so.oaoo76.S71332.834670.
7、902S24.Sill70.oaoo87.982921.381479.807215.6232so.oaoo95.28326.646785.75893.5990so.oaoo97.939S-10.000037.9909-10.14S9iao.oaoo95.7494-27.037586.125S-24.3200凸轮转角160-0000理论疋24.4596理论y-96.4402实际龙22.001.2买际y-86.7471170-000口7.0795-97.73768.0443-87.7843ISOQQQQ-iaoaoo-93.1409厉.8780-840300190oooa-24669-83.439
8、3-182218-759666200-0000-36.1877-70.1869-27.7915-64.7S5L2ia_oooa-43.4845-55.3174-3a.0650-51.96D22200000-471S53-40.6760-37310S-390979230.oooa-484367-27.5892-384460-271599240-oooa-45.7321-16.5885-38.7369-16.2781250-0000-49.4556飞.3586-39.5644-5.8869文件希辑mm插入工具Mm育口帮助凹已日釦糾忍忍巴哽X*屈|噩1|口偏蚩移动从动件盘形凸轮设计-100-80-&0-40-20020406030100
