哈工大机械原理大作业_凸轮机构设计(第3题)

机械原理大作业二

课程名称：机械原理

设计题目：凸轮设计

院系：机电学院

班级：1208103

完成者：xxxxxxx

学号：11208103xx

指导教师：林琳

设计时间：2014.5.2

工业大学

凸轮设计

、设计题目

如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮

二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图

1 、凸轮推杆升程运动方程（0 5）

6

升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件h 50mm ，05带入正弦 6 加速度运动规律的升程段方程式中得：

6 1 12

S 50 sin ；

5 2 5

cos 5

144 12

12 a sin

5

2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ 5

）

6

s h 50mm ； v a 0 ；

3、凸轮推杆回程运动方程（ 14

）

9 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件 h 50mm ， '0 5

9

6

带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得：

14

4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（ 14 2 ）

9 s v a 0；

5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图

根据以上所列的运动方程，利用 matlab 绘制出位移、速度、加速度线图 ①位移线图 编程如下：

%用 t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6;

s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s);

t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi; s=0;

60

12 cos 9

( 5

）；

v

45 9

1 sin a -81 29

1 cos

25

hold on

plot(t,s),xlabel( ' φ /rad' ),ylabel( 's/mm' );

grid on hold off

所得图像为：

②速度线图编程如下：

%用t 代替转角, 设凸轮转动角速度为 1 t=0:0.01:5*pi/6; v=60/pi*(1-cos((12*t)/5)); hold on plot(t,v); t=5*pi/6:0.01:pi;

v=0; hold on plot(t,v); t=pi:0.01:14*pi/9; v=-45*sin(9*(t-pi)/5);

hold on

plot(t,v);

t=14*pi/9:0.01:2*pi;

v=0;

hold on

plot(t,v),xlabel( ' φ (rad)' ),ylabel( 'v(mm/s)' );

grid on hold off

所得图像为：

③加速度线图

利用matlab 编程如下：

%用t 代替转角, 设凸轮转动角速度为 1 t=0:0.01:5*pi/6; a=144/pi*sin(12*t/5); hold on plot(t,a);

t=5*pi/6:0.01:pi;

a=0;

hold on plot(t,a); t=pi:0.01:14*pi/9; a=-81*cos(9*(t-pi)/5); hold on plot(t,a);

9

t=14*pi/9:0.01:2*pi; a=0; hold on

plot(t,a),xlabel( ' φ (rad)' ),ylabel( 'a(mm/s^2)' ); grid on hold off

所得图形：

三、绘制

ds

d s 线图

根据运动方程求得

：

(60

60 12 5 cos ),0

56

ds 0,5

6

d

45sin 9

,

14 ,

9

0.14

2

利用 matlab 编程：

%用t 代替φ ,a 代替 ds/d φ,

t=0:0.01:5*pi/6; a=-(60/pi-60/pi*cos(12*t/5));

s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on

plot(a,s); t=5*pi/6:0.01:pi;

a=0; s=50;

hold on plot(a,s);

t=pi:0.01:14*pi/9; a=45*sin(9*(t-pi)/5);

s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on

plot(a,s);

t=14*pi/9:0.01:2*pi;

a=0;

s=0; hold on

plot(a,s),title( 'ds/d φ -s' ),xlabel( 'ds/d φ

's(mm)' ); (mm/rad)' ),ylabel( grid on hold off

ds

得ds s图：

d