机械原理综合训练插床凸轮机构数学建模.docx
- 格式:docx
- 大小:71.61 KB
- 文档页数:4
机械原理课程设计任务书(九)姓名 赵冬 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机自13-2 学号 29一、设计题目:插床凸轮机构的设计 二、系统简图:1356212D BCA O O O4O 4yybcaxHs s z z 3521三、工作条件已知从动件的最大摆角max ψ,许用压力角[]α,从动件长度4O D l ,从动件运动规律为等加、等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
四、原始数据凸轮机构的设计max ψ[]α4O Dlφsφ φ'从动杆加速度规律°mm15401256010 60 余弦加速五、要求:1)按许用压力角[]α确定凸轮机构的基本尺寸。
2)求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径min ρ。
3)选取滚子半径T r 绘制凸轮机构简图(A2图纸)。
4)编写说明书。
指导教师:席本强 曲辉开始日期: 2015 年 7 月 5 日 完成日期: 2015 年 7 月 10 日目录1.设计任务及要求 (3)2.数学模型的建立 (3)3.程序框图 (6)4.程序清单及运行结果 (7)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)1、设计任务及要求已知:从动件的最大摆角Ψmax,许用压力角[α],从动件长度LO4D,从动件运动规律为余弦运动,凸轮与曲柄共轴。
要求:1)按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸。
2)求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径。
3)选取滚子半径绘制凸轮机构简图(A2图纸)。
4)编写说明书。
2、数学模型如图所示,取摆动推杆的轴心Ao与凸轮轴心O之连线为坐标系的y轴,在反转运动中,当推杆相对于凸轮转过δ角时,摆动推杆处于图示AB位置,其角位移为φ,则B点的坐标为:⎩⎨⎧++-=++-=)cos(cos)sin(sinϕϕδδϕϕδδlaylax式中,0ϕ为推杆的初始位置角,其值为0ϕ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+alrlaa b2cos222,上式即为凸轮的理论廓线方程。
因为实际廓线与理论廓线为等距线,即法向距离处处相等,都为滚子半径Tr。
机械原理课程设计计算说明书§1引言图1是插床机构的机构示意图。
该机构主要由导杆机构,凸轮机构和齿轮机构所组成。
导杆机构是由曲柄1,滑块2、5,导杆3, 5连杆4和机架6所组成。
其中曲柄1为原动件。
当曲柄1以恒速〃1转动时,导杆3绕。
3轴来回摆动,通过连杆4,使装有刀具的滑块5沿导路y-y作上下移动。
当滑块5沿导路向下移动时,刀具切削工件。
图151.4286° =334.2857°| o 2 23= 2 血1 = 2.3.14159」3° =13.6136 (rad/s)160 60表中:K——行程速度变化系数;H——滑块5的冲程;,6 =o3 --------- 饺链中心。
2和。
3之间的距离;等I B C/lo3 B杆长比;---曲柄1的转速;F——切削力;G3——导杆3的重量;Gg ------ 滑块5的重量;O——机器运转的不均匀系数;Js3 ——导杆3对其质心轴的转动惯量;§ 2插床导杆机构综合及运动分析一、已知条件行程速度变化系数K,饺链中心。
2和。
3之间的距离,6,滑块5的冲程H,杆长比& 滑块5沿导路方向y—y垂直于导杆3摆角巾的分角线。
3。
2,并使导杆机构在整个行程中都能得到较小的压力角,曲柄转速〃1及指定的相对运动图解法的作业位置。
二、插床导杆机构的综合如图 1 所示,简记/[ = l o2 A ',3 =,o3 B '=,BC ',6 =o3 , h= l oo^根据给定的已知条件,可按下列步骤确定插床导杆机构的有关尺寸1)计算极位角e及导杆摆角WW=0=1XO°KT =1湘° L8T =51.4286°(1)K+1 1.8+1式中:K为行程速度变化系数2)求ZiI =/sin 妇7»布51.4286°=73 7602 (mm) (2)16 2 2式中:16为饺链中心。
大作业(二)凸轮机构设计题号:6班级:姓名:学号:同组者:成绩:完成时间:目录一凸轮机构题目要求 (1)二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (2)三计算程序 (3)四运算结果及凸轮机构图 (9)4.1 第一组(A组)机构图及计算结果 (9)4.2 第二组(B组)机构图及计算结果 (14)4.3 第三组(C组)机构图及计算结果 (19)五心得体会 (24)第一组(A组) (24)第二组(B组) (24)第三组(C组) (24)六参考资料 (25)附录程序框图 (26)一凸轮机构题目要求(摆动滚子推杆盘形凸轮机构)题目要求:试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计,已知数据如下各表所示。
凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
表一摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号初选的基圆半径R0/mm机架长度Loa/mm摆杆长度Lab/mm滚子半径Rr/mm推杆摆角φ许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]A 15 60 55 10 24°35°70°0.3RrB 20 70 65 14 26°40°70°0.3RrC 22 72 68 18 28°45°65°0.35Rr 要求:1)凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值2)推程和回程的最大压力角,及凸轮对应的转角3)凸轮实际轮廓曲线的最小曲率4)半径及相应凸轮转角5)基圆半径6)绘制凸轮理论廓线和实际廓线7)计算点数:N:72~120推杆运动规律:1)推程运动规律:等加速等减速运动2)回程运动规律:余弦加速度运动二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程1)推程:1,运动规律:等加速等减速运动;2,轮廓线方程:A:等加速推程段设定推程加速段边界条件为:在始点处δ=0,s=0,v=0。
在终点处。
整理得:(注意:δ的变化范围为0~δ0/2。
此文档下载后即可编辑五、(12分)图示为一偏心圆盘凸轮机构,凸轮的回转方向如图所示。
要求:(1)说明该机构的详细名称;(2)在图上画出凸轮的基圆,并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移;(3)在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置。
五、总分12分。
(1)2 分;(2)6 分;(3)4 分(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
(2) r0,α,s如图所示。
(3) h及αmin发生位置如图示。
五、(10分)试在图示凸轮机构中,(1)标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时,该凸轮转过的转角ϕ;(2)标出从动件与凸轮在D点接触的压力角α;(3)标出在D点接触时的从动件的位移s。
五、总分10分。
(1)4 分;(2)3 分;(3)3 分(1)ϕ如图示。
(2)α如图示。
(3) s如图示。
-5、图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
试在图上:(1)画出并标明基圆r0;(2)作出并标明凸轮按ω方向转过60︒后,从动件与凸轮廓线接触处的压力角α;(3)作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时,对应的凸轮转角ϕ。
1.在图示的凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过60 时从动件的位置及从动件的位移s。
1.总分5分。
(1)3 分;(2)2 分(1) 找出转过60 的位置。
(2) 标出位移s。
1.四、(10分)在图示凸轮机构中,已知:20AO mm,ο60=BO=∠AOB,=且A B(为圆弧;CO=DO=40mm,ο60∠COD,CD(为圆弧;滚子半径=r r=10mm,从动件的推程和回程运动规律均为等速运动规律。
(1)求凸轮的基圆半径;(2)画出从动件的位移线图。
四、总分10分。
(1)2分;(2)8分(1) r0=AO+r r=20+10=30 mm(2) s-ϕ线图如图示。
五、(10分)在图示直动平底从动件盘形凸轮机构中,请指出:(1 )图示位置时凸轮机构的压力角 。
(2 )图示位置从动件的位移。
目录一、题目及原始数据 (2)二、推杆运动规律及凸轮廓线方程 (4)三、计算程序 (5)四、计算结果及分析 (12)五、凸轮机构图 (12)六、体会及建议 (15)七、参考书 (15)一、题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计表1 凸轮结构的推杆运动规律直动推杆组题号推程运动规律回程运动规律10-A 等加速等减速运动五次多项式运动表2 凸轮结构的推杆在近休、推程、远休及回程段的凸轮转角题号近休凸轮转角推程凸轮转角远休凸轮转角回程凸轮转角10-A 0°~60°60°~180°180°~270°270°~360°表3 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号初选的基圆半径r0/mm 偏距e/mm滚子半径R r/mm推杆行程h/mm许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]10-A 15 +5 10 28 30 70 0.3r r(1)打印出原始数据;(2)打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值;(3)打印出推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;(4)打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角;(5)打印最后所确定的凸轮的基圆半径。
计算点数:100πδ0δ二、推杆运动规律及凸轮廓线方程1、推杆运动规律(1)近休阶段:0°≤δ< 60°=s0/=δd ds 0/22=δd s d(2)推程阶段:60°≤δ< 180° 等加速段运动方程 s=2h(3)远休阶段:210°≤δ< 280°30==h s 0/=δd ds/22=δd s d(4)回程阶段:280°≤δ< 360° 2、凸轮廓线方程(1)理论廓线方程2200er s -=δδcos sin )(0e s s x ++= δδsin cos )(0e s s y -+=(2)工作廓线方程 x′=θcos rrx -y′=θsin rry -三、计算程序#include<stdio.h> #include<math.h> void main(){//freopen("xxx.txt","w",stdout); doubler0,dr,rr,h,e,q1,q2,q3,q4,a,a11,a22,Q,pi,pa,paa,QQ,A1,A2,B1,B2,C1,C2; /*定义变量*/double xz[90],yz[90],sz[90],x1z[90],y1z[90],Q1,Q2;doubles0,s,x,y,y1,x1,dx,dxx,dy,dyy,ds,dss,sino,coso,p;int N,i,j;r0=22;e=14;h=35;rr=18;q1=30;q2=180;q3=70;q4=80;a11=35 ;a22=65;dr=1;pi=3.141592653;pa=6.3; /*给已知量赋值*/ N=90;A1=0;B1=0;C1=1000;for(; ;){Q=0;C1=1000;QQ=180/pi;r0=r0+dr;s0=sqrt(r0*r0-e*e);for(i=1,j=0;i<=N;i++,j++){if(Q<30){ /*近休阶段*/s=0;ds=0;dss=0;a=atan(e/sqrt(r0*r0-e*e)); /*求压力角*/if(a>a11/QQ){break;}else{if(a>A1)A1=a;A2=Q;}}elseif(Q>=30&&Q<210){ /*推程阶段*/ Q1=Q-30;s=h*(1-cos(pi*Q1/q2))/2;ds=pi*h*sin(pi*Q1/q2)/(2*q2);dss=pi*pi*h*cos(pi*Q1/q2)/(2*q2*q2);a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));if(a>a11/QQ){break;}else{ /*远休阶段*/if(a>A1)A1=a;A2=Q;}}else if(Q>=210&&Q<280){s=35;ds=0;dss=0;a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));if(a>a22/QQ){break;}else{if(a>B1)B1=a;B2=Q;}}elseif(Q>=280&&Q<360){ /*回程阶段*/Q2=Q-280;s=h*(1-(Q2/q4)+sin(2*pi*Q2/q4)/(2*pi));ds=h*(cos(2*pi*Q2/q4)-1)/q4; dss=-2*pi*h*sin(2*pi*Q2/q4)/(q4*q4);a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));if(a>a22/QQ){break;}else{if(a>B1)B1=a;B2=Q;}}dx=(ds-e)*sin(Q/QQ)+(s0+s)*cos(Q/QQ);dy=(ds-e)*cos(Q/QQ)-(s0+s)*sin(Q/QQ);dxx=dss*sin(Q/QQ)+(ds-e)*cos(Q/QQ)+ds*cos(Q/QQ)-(s0+s)* sin(Q/QQ);dyy=dss*cos(Q/QQ)-(ds-e)*sin(Q/QQ)-ds*sin(Q/QQ)-(s0+s)* cos(Q/QQ);sino=dx/(sqrt(dx*dx+dy*dy));coso=-dy/(sqrt(dx*dx+dy*dy));x=(s0+s)*sin(Q/QQ)+e*cos(Q/QQ);y=(s0+s)*cos(Q/QQ)-e*sin(Q/QQ);x1=x-rr*coso;y1=y-rr*sino;sz[j]=s;yz[j]=y;xz[j]=x;x1z[j]=x1;y1z[j]=y1;p=pow(dx*dx+dy*dy,1.5)/(dx*dyy-dy*dxx); /*求理论轮廓曲率半径*/if(p<0){paa=(fabs(p)-rr);if(paa<pa){break;}else{if(paa<C1)C1=paa;C2=Q;}}Q=Q+4;}if(i==91){break;}}for(j=0;j<90;j++){printf("第%d组数据 ",j+1); /*输出数据*/printf("s=%f ",sz[j]);printf("x=%f ,y=%f ;",xz[j],yz[j]);printf("x1=%f ,y1=%f\n",x1z[j],y1z[j]);}printf("r0=%f\n",r0);printf("推程最大压力角(弧度)=%f,相应凸轮转角=%f\n",A1,A2-4);printf("回程最大压力角(弧度)=%f,相应凸轮转角=%f\n",B1,B2-4);printf("最小曲率半径=%f,相应凸轮转角=%f\n",C1,C2-4);}四、计算结果及分析五、凸轮机构图Matlab绘图x=[14.000000 15.410715 16.746350 18.000399 19.166752 20.239726 21.214094 22.085109 22.854177 23.556980 24.209136 24.819841 25.396590 25.944936 26.468300 26.967836 27.442352 27.888294 28.299787 28.668732 28.984970 29.236490 29.409692 29.489697 29.460687 29.306288 29.009969 28.555457 27.927166 27.110613 26.092836 24.862782 23.411678 21.733355 19.824539 17.685091 15.318189 12.730454 9.932014 6.936504 3.760995 0.425869-3.045381 -6.626403 -10.288302 -14.000000 -17.728645 -21.440063-25.099229 -28.670776 -32.119500 -35.410884 -38.511609 -41.395702-44.073115 -46.535808 -48.771783 -50.770147 -52.521164 -54.016303-55.248280 -56.211093 -56.900051 -57.311798 -57.444328 -57.296994-56.870516 -56.166970 -55.189784 -53.943719 -52.434845 -50.642721-48.444586 -45.721768 -42.406762 -38.494686 -34.046072 -29.180734-24.063677 -18.885153 -13.837781 -9.093986 -4.786983 -0.997898 2.249248 4.984188 7.279382 9.233165 10.949732 14.000000];y=[20.712315 19.685270 18.562321 17.348938 16.051032 14.674928 13.227328 11.715287 10.155210 8.605179 7.071191 5.547906 4.028334 2.5041510.966043 -0.595920 -2.191898 -3.831884 -5.525313 -7.280673 -9.105140 -11.004237 -12.981525 -15.038337 -17.173559 -19.383462 -21.661588-23.998702 -26.382794 -28.799157 -31.230513 -33.657210 -36.057462-38.407658 -40.682702 -42.856404 -44.901901 -46.792104 -48.500165-49.999950 -51.266511 -52.276556 -53.008891 -53.444842 -53.568639-53.367760 -52.833222 -51.959822 -50.746310 -49.195504 -47.314339-45.113841 -42.609040 -39.827853 -36.843216 -33.679083 -30.350869-26.874788 -23.267776 -19.547405 -15.731802 -11.839555 -7.889627-3.901261 0.106111 4.112966 8.099784 12.047140 15.935803 19.746829 23.461650 27.055239 30.461071 33.572280 36.259587 38.390725 39.851417 40.564743 40.505890 39.709940 38.271358 36.335020 34.079893 31.697536 29.368412 27.239317 25.405150 23.897652 22.682758 20.712315];x1=[3.920000 4.315000 4.688978 5.040112 5.366690 5.667123 5.939946 6.183831 6.407565 6.656245 6.939957 7.262933 7.627623 8.034738 8.483268 8.970511 9.492073 10.041892 10.612251 11.193822 11.775737 12.345689 12.890081 13.394214 13.842522 14.218843 14.506733 14.689800 14.752070 14.678354 14.454625 14.068384 13.509012 12.768088 11.839684 10.720610 9.410609 7.912503 6.232279 4.379110 2.365319 0.206274 -2.079773-4.471913 -6.946854 -9.479256 -12.042104 -14.607122 -17.145218-19.626947 -22.022998 -24.304672 -26.444369 -28.424511 -30.262966-31.953983 -33.489324 -34.861508 -36.063850 -37.090493 -37.936434-38.597553 -39.070629 -39.353357 -39.444359 -39.343192 -39.050348-38.567256 -37.896268 -37.040653 -36.004579 -34.769401 -33.220147-31.245851 -28.787411 -25.848578 -22.498389 -18.864538 -15.118342-11.453008 -8.057698 -5.090569 -2.654686 -0.781762 0.570733 1.505255 2.154694 2.647497 3.079986 3.920000];y1=[5.799448 5.511876 5.197450 4.857703 4.494289 4.108980 3.703652 3.280280 2.840231 2.411219 1.994237 1.578653 1.153648 0.708380 0.232122 -0.285610 -0.854923 -1.485412 -2.185991 -2.964711 -3.828560 -4.783237 -5.832928 -6.980083 -8.225211 -9.566690 -11.000625 -12.520742 -14.118339 -15.782286 -17.499088 -19.253010 -21.026255 -22.799200 -24.550682-26.258332 -27.898945 -29.448882 -30.884491 -32.182550 -33.320701-34.277896 -35.034810 -35.574247 -35.881505 -35.944704 -35.755071-35.307167 -34.599059 -33.632433 -32.412639 -30.948670 -29.253078-27.347942 -25.298530 -23.125866 -20.840535 -18.453672 -15.976904-13.422298 -10.802300 -8.129674 -5.417441 -2.678815 0.072862 2.824184 5.561746 8.272213 10.942378 13.559233 16.110028 18.567736 20.858131 22.874250 24.490421 25.581511 26.043773 25.814282 24.885999 23.315941 21.224639 18.785871 16.206636 13.698834 11.446845 9.578710 8.150077 7.145668 6.494271 5.799448];plot(x,y,x1,y1,'r')六、体会及建议这次作业让我们收获良多,尽管编出程序后的不断调试henkun难,消耗了大量时间来纠正错误。
机械原理大作业二课程名称:机械原理设计题目:凸轮机构设计院系:机电工程学院班级:1208104完成者:学号:1120810417指导教师:林琳刘福利设计时间:2014年6月2日哈尔滨工业大学一、设计题目如下图所示为直动从动件盘形凸轮机构,据此设计该凸轮机构:二、原始参数 序号升程升程运动角 升程运动规律 升程许用压力角 回程运动角 回程运动规律 回程许用压力角 远休止角 近休止角 15 90mm150°正弦加速度30°100°余弦加速度60°55°55°三、推杆升程方程和推杆回程方程: 在这里取ω=1rad/s. (1)推杆升程方程:650,)512sin(215690)(πφφππφφ≤≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=s650),512cos(108)(πφφφπφν≤≤-=650,512sin 2.259)(πφφπφ≤≤=a(2)推杆回程方程:36613641,)05.059cos(145)(πφππφφ≤≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=sω36613641,)05.059sin(181)(πφππφφν≤≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡---= 36613641),05.059cos(8.145)(≤≤--=φππφφa四、matlab 程序及曲线图像注:每一段都为完整程序,可直接运行。
1.推杆位移曲线clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360); w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*p1/5)); p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360); s2=90*ones(1,length(p2));p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360); s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20)); p4=61*pi/36:pi/360:2*pi; s4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4]; s=[s1,s2,s3,s4];plot(p,s)xlabel('Φ(角度)');ylabel('S(位移)'); title('推杆位移曲线');2.推杆速度曲线clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;v1=108*w/pi*(1-cos(12*p1/5));p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);v2=0*p2;p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);v3=-81*w*sin(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;v4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4];v=[v1,v2,v3,v4];plot(p,v)xlabel('Φ(角度)');ylabel('V(速度)'); title('推杆速度曲线');3.推杆加速度曲线clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;a1=36*36*w^2/5/pi*sin(12*p1/5);p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);a2=0*p2p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);a3=-18*81*w^2/10*cos(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;a4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4];a=[a1,a2,a3,a4];plot(p,a)xlabel('Φ(角度)');ylabel('a(加速度)'); title('推杆加速度曲线');4.凸轮机构的ds/dφ-s线图clear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*p1/5)); p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*ones(1,length(p2));p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20));p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4];s=[s1,s2,s3,s4];p1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;v1=108*w/pi*(1-cos(12*p1/5));p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);v2=0*p2;p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);v3=-81*w*sin(9*p3/5-1*pi/20);p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;v4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4]; v=[v1,v2,v3,v4]; vx=-v; hold on plot(vx,s)%直线Dtdty=-100:0.01:100; x=-69; hold onplot(x,y,'-r'); % 直线Dt’dt’ x=-100:0.01:100; y=-0; hold onplot(x,y,'-r'); grid on hold offtitle('ds/d φ-s 曲线');曲线为升程阶段的类速度-位移图,根据升程压力角与回城压力角做直线与其相切,, 其直线斜率分别为:K 1=)30150tan(+=0 K 2=)60150tan(-为∞;两直线方程为:}{0,69=-=y x进而确定凸轮偏距和基圆半径:在轴心公共许用区内取轴心位置,能够满足压力角要求,由图可得:取s0=200mm ,e=30;r0=(2002 +502)1/2=206.2mmclear allp1=0:pi/360:(5*pi/6-pi/360);w=1;s1=90*(6*p1/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*p1/5));p2=5*pi/6:pi/360:(41*pi/36-pi/360);s2=90*ones(1,length(p2));p3=41*pi/36:pi/360:(61*pi/36-pi/360);s3=45*(1+cos(9*p3/5-1*pi/20));p4=61*pi/36:pi/360:2*pi;s4=0*p4;p=[p1,p2,p3,p4];s=[s1,s2,s3,s4];s0=200;e=30;x=(s0+s).*cos(p)-e*sin(p);y=(s0+s).*sin(p)+e*cos(p);plot(x,y)title('凸轮理论轮廓');6.凸轮实际轮廓工作轮廓曲率半径ρ、理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r三者存在如下关系aρa=ρ+r,不妨最终设定滚子半径为30mm,这时滚子与凸轮间接触应力最小,可提高凸轮寿命。
机械原理综合训练(一)题目:数学建模班级:机自13-2姓名:张海征教师:席本强2015年06月10日插床凸轮机构·数学建模一、设计题目:插床凸轮机构的设计二、系统简图:三、工作条件已知从动件的最大摆角max ψ,许用压力角[]α,从动件长度4O D l ,从动件运动规律为等加、等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
四、原始数据 凸轮机构的设计从动杆加速度规律°Mm ° 15 40 125 60 10 60 等加速运动 五、要求:1)按许用压力角[]α确定凸轮机构的基本尺寸。
2)求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径min ρ。
3)选取滚子半径T r 绘制凸轮实际廓线,并绘制简图。
4)编写说明书。
一、设计任务及要求(凸轮机构的设计)已知:从动件的最大摆角max φ,许用压力角][α,从动件的长度lo 4d 从动件的运动规律为等加,等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
数据如下:60,10,60,125,40][,15m ax 3214======φφφαφd lo要求:1)按许用压力角 ][α确定凸轮的基圆半径r0;2)求出理论轮廓线外凸的最小曲率半径min ρ3)选取滚子半径r T 绘制凸轮实际轮廓线,并动态显示机构;4)用计算机打印出说明书二、机构的数学模型如图选取xOy坐标系,B1点为凸轮轮廓线起始点。
开始时推杆轮子中心处于B1点处,当凸轮转过角度时,摆动推杆角位移为,由反转法作图可看出,此时滚子中心应处于B2点,其直角坐标为:因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离,即法向距离处处相等,都为滚半径rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离rT即得实际廓线上的点B(x1,y1).由高等数学知,理论廓线B点处法线nn的斜率应为根据上式有:可得实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为此即为凸轮工作的实际廓线方程,式中“-”用于内等距线.二、根据运动分析写出与运动方程式1.设从动件起始角.300=Φ2.1),2/1Φ<Φ升程加速区,其运动方程为:2),12/1Φ<Φ<=Φ属于升程减速区,其运动方程为::1*1m ax/*4:1*1/)1(m ax**4:)1*1/()1(*)1(m ax**2m axΦΦΦ-=ΦΦΦ-ΦΦ=ΦΦΦ-ΦΦ-ΦΦ-Φ=Φεω3),211Φ+Φ<Φ<=Φ,属于远休止区,其运动方程为: 4)),2/321()21(Φ+Φ+Φ<Φ<=Φ+Φ属于回程加速区,其运动方程为:5))321()2/321(Φ+Φ+Φ<Φ<=Φ+Φ+Φ,属于回程减速区,其运动方程为:6)360)321(<Φ<=Φ+Φ+Φ ,于近休止区,其运动方程为。
一 插床机构的设计与运动分析1.插床机构简介与设计数据插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成,如图2-1,a 所示。
电动机经过减速装置(图中只画出齿轮1z 、2z )使曲柄1转动,再通过导杆机构1-2-3-4-5-6,使装有刀具的滑块沿导路y-y 作往复运动,以实现刀具切削运动。
为了缩短空程时间,提高生产率,要求刀具有急回运动。
刀具与工作台之间的进给运动,是由固结于轴2O 上的凸轮驱动摆动从动杆D O 4和其他有关机构来完成的。
设计数据表 设计内容 导杆机构的设计及运动分析符号 1n K HB O BCl l 3 32O O la b c单位 min r mm mm数据 652120116055551251.设计内容和步骤已知 行程速度变化系数(行程速比系数)K ,滑块5的冲程H ,中心距32O O l ,比值BO BCl l 3,各构件重心S 的位置,曲柄每分钟转数 1n 。
要求 设计导杆机构,作机构两个位置的速度多边行和加速度多边形,做滑块的运动线图。
步骤1)设计导杆机构。
按已知条件确定导杆机构的各未知参数。
其中滑块5的导路y y -的位置可根据连杆4传力给滑块5的最有利条件来确定,即y y -应位于B 点所画圆弧高的平分线上。
2)作机构运动简图。
选取长度比例尺)(mm m l μ,按表22-所分配的两个曲柄位置作出机构运动简图,其中一个位置用粗线画出。
曲柄位置的作法如图22-;取滑块5在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1 ,按转向将曲柄圆周十二等分,得12个曲柄位置,显然位置9对应于滑块5处于下极限时的位置。
再作出开始切削和终止切削所对应的'1和'8两个位置。
3)作速度、加速度多边形。
选取速度比例尺⎪⎭⎫⎝⎛mm s m v μ和加速度比例尺⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛mm s m a 2μ,用相应运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形,并将其结果列入下表:项目位置1ω2A v23A A v 3A v CB v C v 3S vω大小 方向 106.28 0.471 0. 14 0.450 0.04 0.2 0.26 2.1逆时针单位 s 1 s m s 1项目 位置 2A a K A A a23 n A a 3t A a 3n CB a C a 3S a ε2.96 0.6 0.96 0.04 0.016 0.04 0.54单位2s m 21s4)作滑块的运动线图。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)凸轮联动机构可爱的小猪目录:一、机构简介 (2)二、原始设计及设计要求、难点 (2)四、制作思路 (3)五、设计步骤 (3)六、设计心得、总结与问题 (30)七、参考文献 (32)一、机构简介凸轮机构的应用,在各种机械,特别是自动机和自动控制装置中,广泛采用着各种形式的凸轮机构。
如内燃机的配汽缸,自动机床的的进刀机构等等。
凸轮机构最大的优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且快速响应,机构简单紧凑。
正因如此,凸轮机构不可能被数控和电控完全代替。
设计的凸轮画猪机构时用EXCEL设计两个滚子直动从动件判断凸轮机构的凸轮轮廓线,本小组选择以1°为步长设计凸轮变量,设计好了轮廓线再导入WORKING MODEL 2D 仿真软件,即可生成横向纵向凸轮,在完成凸轮连接结构。
画出轨迹图。
二、原始设计及设计要求、难点1.用CAD画出猪的大体图样,如图所示:2.设计要求、难点:要求设计的机构能不断笔的画出猪的的图样,启动与停顿时冲击小,较精准的画出图示的机构的具体尺寸。
制作的困难在于把目标轨迹的横向与纵向很好地、精确地结合在一起,除此之外,目标曲线的制作也是一个挑战。
三、凸轮设计方案比较与选择方案一:尖顶凸轮结构两对心直动尖顶推杆盘形凸轮画猪机构虽然结构简单,但是易磨损,并且启动与停顿时冲击大。
且在working model软件上,难以按所要求的正确运转。
方案二:滚子凸轮及连杆组合机构由于滚子与凸轮之间为滚动摩擦,所以磨损较小,故可以用来传递较大的力,传递精度也较高,但是容易产生较大的积累误差同时使机械效率降低综上比较,并结合working model 的实际情况考虑,本组实验项目采用方案二的凸轮基本机构设计。
四、制作思路1.在CAD上画出目标轨迹的方案简图2.根据所要画的内容设计两个驱动凸轮3.用workingmodel2D仿真软件设计出机构4.调试机构,进行修改,完成小猪的制作五、设计步骤1.用CAD画出猪的大体结构并标注数据,如图横向凸轮数据纵向凸轮数据2.根据数据得到凸轮推杆位移与凸轮转角关系初始可分为39段,每段约9°,即每转9°画出一段,且横纵坐标与曲线对应相增减,将下图中的时间周期转化为相应的角度便可得到位移与角度的关系3. 根据所画的图,设定数据,做出推杆函数方程,用EXCEL 表示出来。
机械原理大作业凸轮设计1. 引言凸轮是一种通过凸起部分的形状变化驱动其他机械部件的旋转元件。
在机械系统中,凸轮被广泛应用于各种传动装置和运动控制系统。
本文档将讨论凸轮的设计原理和方法,并以一个具体的案例进行说明。
2. 凸轮设计原理2.1 凸轮的基本概念凸轮由凸起部分和基座两部分组成。
其中,凸起部分通常称为凸轮型面,它的形状决定了凸轮所能产生的运动规律。
基座是凸轮的固定部分,通常与主轴连接,使凸轮能够旋转。
2.2 凸轮设计的基本要求凸轮设计的目标是实现所需的运动规律。
在设计一个凸轮时,需要考虑以下几个方面:•运动规律:根据具体需求确定凸轮的运动规律,如线性运动、往复运动、旋转运动等。
•周期性:确定凸轮的运动周期,即凸轮的一次完整运动所需的时间。
•加减速:确定凸轮的运动加速和减速过程,以实现平滑的运动过渡。
•载荷和寿命:考虑凸轮所承受的载荷和使用寿命要求,选择适当的材料和结构。
2.3 凸轮设计的方法凸轮设计可以采用基于经验的方法或基于计算机辅助设计(CAD)的方法。
基于经验的方法通常适用于简单的凸轮系统,而复杂的凸轮系统通常需要借助CAD 软件进行设计和分析。
凸轮设计的关键步骤包括:•确定凸轮的运动规律和周期。
•根据凸轮的运动规律计算凸轮型面的形状。
•通过CAD软件创建凸轮的三维模型。
•进行凸轮的运动仿真和动态分析。
•对凸轮进行优化设计,以满足运动要求和结构要求。
3. 案例分析:凸轮驱动往复运动机构3.1 问题描述设计一个凸轮驱动的往复运动机构,要求满足以下条件:•机构的往复运动幅度为20mm。
•机构的往复运动频率为10Hz。
•机构的驱动电机转速为1000rpm。
•机构的凸轮型面应满足正弦形状。
3.2 设计步骤1.确定凸轮的运动规律和周期。
根据往复运动要求,选择正弦运动作为凸轮的运动规律,运动周期为0.1s。
2.计算凸轮型面的形状。
根据凸轮的运动规律和运动周期,计算凸轮型面的形状参数。
3.创建凸轮的三维模型。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械原理大作业二课程名称:机械原理设计题目: 凸轮机构设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:哈尔滨工业大学一、设计题目如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数,据此设计该凸轮机构。
凸轮机构原始参数序号升程(mm)升程运动角升程运动规律升程许用压力角27130150正弦加速度30°回程运动角回程运动规律回程许用压力角远休止角近休止角100°余弦加速度60°30°80°二. 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图凸轮推杆升程运动方程:)]512sin(2156[130s ϕππϕ-= )512sin(4.374)]512cos(1[156v 211ϕπϕπωω=-=a% t 表示转角,s 表示位移t=0:0.01:5*pi/6;%升程阶段s= [(6*t)/(5*pi )- 1/(2*pi )*sin(12*t/5)]*130; hold on plot(t ,s ); t= 5*pi/6:0。
01:pi; %远休止阶段s=130; hold on plot(t,s );t=pi :0.01:14*pi/9;%回程阶段s=65*[1+cos(9*(t-pi )/5)]; hold on plot(t ,s );t=14*pi/9:0.01:2*pi ;s=0;hold onplot(t,s);grid onhold off%t表示转角,令ω1=1t=0:0。
01:5*pi/6;%升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold onplot(t,v);t= 5*pi/6:0。
01:pi;v=0hold onplot(t,v);t=pi:0.01:14*pi/9;%回程阶段v=—117*1*sin(9*(t—pi)/5) hold onplot(t,v);t=14*pi/9:0。
第二章 插床主体机构尺寸综合设计机构简图如下:已知21O O =150mm ,1/2 BO BC ,行程H=100mm ,行程比系数K=2,根据以上信息确定曲柄,1A O 2,BO BC 长度,以及2O 到YY 轴的距离 1.A O 1长度的确定图 1 极限位置由)180/()180(00θθ-+=K ,得极为夹角:060=θ,首先做出曲柄的运动轨迹,以1O 为圆心,A O 1为半径做圆,随着曲柄的转动,有图知道,当A O 2转到12A O ,于圆相切于上面时,刀具处于下极限位置;当A O 2转到22A O ,与圆相切于下面时,刀具处于上极限位置。
于是可得到12A O 与22A O 得夹角即为极为夹角060=θ。
由几何关系知,212211O O A O O A ∠=∠,于是可得,021221160=∠=∠O O A O O A 。
由几何关系可得:2111cos O O A O ∙=θ代入数据,21O O =150mm ,060=θ,得mm A O 751=即曲柄长度为75mm 2. 杆2BO BC 、的长度的确定图 2 杆BC ,BO 2长度确定由图2 知道,刀具处于上极限位置2C 和下极限位置1C 时,21C C 长度即为最大行程H=100mm ,即有21C C =100mm 。
在确定曲柄长度过程中,我们得到021221160=∠=∠O O A O O A ,那么可得到022160=∠B O B ,那么可知道三角形221O B B ∆等边三角形。
又有几何关系知道四边形1221C C B B 是平行四边形,那么1212C C B B =,又上面讨论知221O B B ∆为等边三角形,于是有1221B B O B =,那么可得到mm O B 10022=,即mm BO 1002=又已知1/2=BO BC ,于是可得到mm BO BC 1002==即杆2,BO BC 的100mm 。
3.2O 到YY 轴的距离的确定图 3 2O 到YY 轴的距离有图我们看到,YY 轴由3311y y y y 移动到过程中,同一点的压力角先减小,后又增大,那么在中间某处必有一个最佳位置,使得每个位置的压力角最佳。
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称:机械原理设计题目:凸轮结构设计院系:机电工程学院班级:1308108设计者:仲星光学号:1130810816指导教师:林琳设计时间:2015年6月7日一、设计题目如图所示直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表,据此设计该凸轮机构。
行程(mm)升程运动角(°)升程运动规律升程许用压力角(°)回程运动角(°)回程运动规律回程许用压力角(°)远休止角(°)近休止角(°)6080余弦加速度30 60 摆抛摆60 100 120二.数学计算方法(设计书中所给出的回程运动方程有误)1.理论轮廓和工作轮廓廓线方程正偏置平面凸轮,反转法,小滚子中心在反转运动中的轨迹即为凸轮的理论轮廓,推杆所在直线一直与偏心圆相切,由几何关系可得盘形凸轮理论轮廓线方程为:滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓线是以理论轮廓上各点为圆心,以小滚子半径为半径的圆族的包络线,理论廓线B点相对应的实际廓线B'点的方程为:2.压力角3.凸轮轮廓曲率半径由数学分析知,凸轮理论轮廓曲线上任一点的曲率半径的计算公式为:(以上方程来自《基于MatLab语言的机构设计与分析》上海科学技术出版社)三.MatLab程序程序设计流程1.主程序:推杆位clc;clear;h=60;%行程phi01=80;%推程运动角phis1=100;%远休止角phi02=60;%回程运动角phis2=120;%近休止角alpha1=pi/6;%升程许用压力角alpha2=pi/3;%回程许用压力角omiga=1;%凸轮角速度设为1%计算凸轮转角、从动件位移,速度和加速度%绘制从动件位移、速度、加速度线图[psi,s,v,a]=CanShuJiSuan(h,phi01,phis1,phi02,phis2,... omiga,alpha1,alpha2);e=22;r0=57;%由ds/dpsi-s图像确定基圆半径和偏距%计算凸轮轮廓线曲率半径及压力角%绘制凸轮理论轮廓线上的压力角线图和曲率半径图[ang,rou,DxDpsi,DyDpsi]=YaLiJiao_QuLvBanJin( r0,psi,s, v,a,e,omiga );Rr=9;%由曲率半径最小值确定小滚子半径%计算凸轮轮廓曲线%绘制理论和实际轮廓曲线LunKuoXian( r0,psi,s,e,Rr,DxDpsi,DyDpsi );2.余弦加速运动规律子函数function [ s1,v1,a1,psi1 ] = Yuxian( phi01,h,omiga )%计算余弦加速度运动规律psi1=linspace(0,phi01,round(phi01));s1=(h/2).*[1 - cos(pi.*psi1./phi01)];v1=(pi*h*omiga./(2.*(phi01*pi/180))) .*sin(pi.*psi1./phi01);a1=pi^2*h*omiga^2/(2*(phi01*pi/180)^2)*cos(pi.*psi1./p hi01)end3.远休止程子函数function [ s2,v2,a2,psi2 ] = YuanXiu( phi01,phis1,h ) psi2=linspace(phi01+1,phi01+phis1,round(phis1));s2=h*psi2./psi2;v2=0*psi2;a2=0*psi2;end4.摆抛摆子函数function [ s3,v3,a3,psi3 ] =BaiPaoBai( phi01,phis1,phi02,h,omiga )%计算回程摆线-抛物线-摆线运动规律%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+phi02/8时,从动件的位移、速度、加速度psi3_1=linspace(phi01+phis1+phi02/8/100,phi01+phis1+ph i02/8,100);s3_1=h-h*(2*(psi3_1-phi01-phis1)/phi02-sin(4*pi*(psi3_ 1-phi01-phis1)/...phi02)/(2*pi))/(2+pi);v3_1=-2*h*omiga*(1-cos(4*pi*(psi3_1-phi01-phis1)/phi02 ))/((2+pi)*...phi02*pi/180);a3_1=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_1-phi01-phis1)/phi 02)/((2+pi)*...(phi02*pi/180)^2);%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+3*phi02/8时,从动件的位移、速度、加速度psi3_2=linspace(phi01+phis1+phi02/8+phi02/4/100,phi01+ phis1+3*phi02/8,100);s3_2=h-h*(4*pi*((psi3_2-phi01-phis1).^2)/(phi02^2)-(pi -2)*(psi3_2-phi01...-phis1)/phi02+pi/16-1/(2*pi))/(2+pi);v3_2=-h*omiga*(8*pi*(psi3_2-phi01-phis1)/phi02-pi+2)/( (2+pi)*phi02*pi/180);a3_2=-8*h*pi*omiga^2/((2+pi)*(phi02*pi/180)^2)*psi3_2. /psi3_2;%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+5*phi02/8时,从动件的位移、速度、加速度psi3_3=linspace(phi01+phis1+3*phi02/8+phi02/4/100,phi0 1+phis1+5*phi02/8,100);s3_3=h-h*(2*(pi+1)*(psi3_3-phi01-phis1)/phi02-pi/2-sin (4*pi*(psi3_3-phi01...-phis1)/phi02-pi)/(2*pi))/(2+pi);v3_3=-2*h*omiga*(pi+1-cos(4*pi*(psi3_3-phi01-phis1)/ph i02-pi))/((2+pi)...*phi02*pi/180);a3_3=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_3-phi01-phis1)/phi 02-pi)/((2+pi)*...(phi02*pi/180)^2);%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+7*phi02/8时,从动件的位移、速度、加速度psi3_4=linspace(phi01+phis1+5*phi02/8+phi02/4/100,phi0 1+phis1+7*phi02/8,100);s3_4=h-h*(-4*pi*((psi3_4-phi01-phis1).^2)/(phi02^2)+(7 *pi+2)*(psi3_4-...phi01-phis1)/phi02-33*pi/16+1/(2*pi))/(2+pi);v3_4=-h*omiga*(-8*pi*(psi3_4-phi01-phis1)/phi02+7*pi+2 )/((2+pi)*phi02*pi/180);a3_4=8*h*pi*omiga^2/((2+pi)*(phi02*pi/180)^2)*psi3_4./ psi3_4;%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+phi02时,从动件的位移、速度、加速度psi3_5=linspace(phi01+phis1+7*phi02/8+phi02/8/100,phi0 1+phis1+phi02,100);s3_5=h-h*(2*(psi3_5-phi01-phis1)/phi02+pi-sin(4*pi*(ps i3_5-phi01-phis1).../phi02-2*pi)/(2*pi))/(2+pi);v3_5=-2*h*omiga*(1-cos(4*pi*(psi3_5-phi01-phis1)/phi02 -2*pi))/((2+pi)...*phi02*pi/180);a3_5=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_5-phi01-phis1)/phi 02-2*pi)/((2+pi)...*(phi02*pi/180)^2);%输出回程阶段凸轮的转角、从动件的位移速度加速度的数组s3=[s3_1,s3_2,s3_3,s3_4,s3_5];v3=[v3_1,v3_2,v3_3,v3_4,v3_5];a3=[a3_1,a3_2,a3_3,a3_4,a3_5];psi3=[psi3_1,psi3_2,psi3_3,psi3_4,psi3_5];end5.近休止程子函数function [ s4,v4,a4,psi4 ] =JinXiu( phi01,phis1,phi02,phis2 )psi4=linspace(phi01+phis1+phi02+1,phi01+phis1+phis2+ph i02,round(phis2));s4=0*psi4;v4=0*psi4;a4=0*psi4;End6.参数计算及图像绘制[s1,v1,a1,psi1]=YuXian(phi01,h,omiga);%推程[s2,v2,a2,psi2]=YuanXiu(phi01,phis1,h);%远休程[s3,v3,a3,psi3]=BaiPaoBai(phi01,phis1,phi02,h,omiga);%回程[s4,v4,a4,psi4]=JinXiu(phi01,phis1,phi02,phis2);%近休程psi=[psi1,psi2,psi3,psi4];%凸轮转角s=[s1,s2,s3,s4];%从动件位移v=[v1,v2,v3,v4];%从动件速度a=[a1,a2,a3,a4];%从动件加速度%绘制从动件位移、速度、加速度线图figure(1)subplot(3,1,1)plot(psi,s);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('位移(mm)');subplot(3,1,2);plot(psi,v);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('速度(mm/s)');subplot(3,1,3)plot(psi,a);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('加速度(mm/s^2)');%绘制ds/dphi-s线图,并确定凸轮基圆半径和偏距DsDphi=v/omiga;figure(2)plot(DsDphi,s);hold onx1=-150:100;y1=tan(pi/2-alpha1)*(x1-65.26)+22.33; plot(x1,y1);hold ony2=tan(pi/2+alpha2)*(x1+107.6)+22.36; plot(x1,y2);7.轮廓线绘制if Rr==0x=x0;y=y0;elseA=sqrt(DxDpsi.^2+DyDpsi.^2);x=x0+Rr*DyDpsi./A;y=y0-Rr*DxDpsi./A;endfigure(4)plot(r0.*cos(psi.*pi/180),r0.*sin(psi.*pi/180),'-.',.. .x0,y0,'--',x,y,e*cos(psi.*pi/180),e*sin(psi.*pi/180)); grid on;legend('基圆','凸轮理论轮廓','凸轮实际轮廓','偏距圆');axis equalend8.压力角曲线及曲率半径function[ang,rou,DxDpsi,DyDpsi]=YaLiJiao_QuLvBanJin( r0,psi,s, v,a,e,omiga )s0=sqrt(r0.^2-e.^2);rs1=s0+s;ang=abs(atan((v/omiga-e)./rs1))*180/pi;DxDpsi=(v./omiga-e).*sin(psi.*pi/180)+...(s0+s).*cos(psi.*pi/180);DyDpsi=(v./omiga-e).*cos(psi.*pi/180)-...(s0+s).*sin(psi.*pi/180);DDxDpsi=(a./(omiga^2)-(s0+s)).*sin(psi.*pi/180)... +(2*v./omiga-e).*cos(psi.*pi/180);DDyDpsi=(a./(omiga^2)-(s0+s)).*cos(psi.*pi/180)... +(2*v./omiga-e).*sin(psi.*pi/180);A=(DxDpsi.^2+DyDpsi.^2).^1.5;B=abs(DxDpsi.*(DDyDpsi)-DyDpsi.*(DDxDpsi));rou=A./B;%凸轮理论轮廓曲率半径%绘图figure(3)axis onplotyy(psi,rou,psi,ang);%绘制曲率半径图[AX]=plotyy(psi,rou,psi,ang);set(AX(1),'yTick',[0:20:200]);set(AX(2),'yTick',[0:10:100]);end四.程序运行结果与生成图像。
机械原理综合训练(二)题目:插床凸轮机构班级:机自13-2班姓名:赵冬教师:席本强2015年06月17日插床凸轮机构论文摘要:凸轮机构是机械中的一种常用机构,由凸轮、从动件和机架组成的高副机构,他能实现机械自动控制。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件,一般为主动件,作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮通过直接接触将预定的运动传给从动件。
凸轮机构是典型的常用机构之一,它广泛用于轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、内燃机等各种自动机械中。
译文:CAM mechanism is a common mechanism of mechanical,consisting of CAM and the follower and frame of high institutions,h e can achieve mechanical automatic control.Curve of the CAM is an outline or groove artifacts,typically to active,ma ke uniform rotary motion or reciprocating linear motion.The m otion of the CAM by direct contact with due to the followe r.CAM mechanism is one of the typical common institutions, it is widely used in light industry machinery,textile mac hinery,packaging machinery,printing machinery,internal combu stion engines,etc.Various kinds of automatic machinery.一、凸轮机构的发展史。
谢谢观赏
机械原理
综合训练(一)
题目:数学建模
班级:机自13-2
姓名:张海征
教师:席本强
2015年06月10日
插床凸轮机构·数学建模
一、设计题目:插床凸轮机构的设计
二、系统简图:
三、工作条件
已知从动件的最大摆角max ψ,许用压力角[]α,从动件长度4O D l ,从动件运动规律为等加、等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
四、原始数据
凸轮机构的设计
从动杆加速度规律
°
Mm ° 15 40 125 60 10 60 等加速运动 五、要求:
1)按许用压力角[]α确定凸轮机构的基本尺寸。
2)求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径min ρ。
3)选取滚子半径T r 绘制凸轮实际廓线,并绘制简图。
4)编写说明书。
一、设计任务及要求
(凸轮机构的设计)
已知:
从动件的最大摆角max φ,许用压力角][α,从动件的长度lo 4d 从动件的运动规律为等加,等减速运动,凸轮与曲柄共轴。
数据如下:
60,10,60,125,40][,15m ax 3214======φφφαφd lo 要求:1)按许用压力角 ][α确定凸轮的基圆半径r0;
2)求出理论轮廓线外凸的最小曲率半径min ρ
3)选取滚子半径r T 绘制凸轮实际轮廓线,并动态显示机构;
4)用计算机打印出说明书
二、机构的数学模型
如图选取xOy 坐标系,B1点为凸轮轮廓线起始点。
开始时推杆轮子中心处于B1点处,当凸轮转过角度时,摆动推杆角位移为,由反转法作图可看出,此时滚子中心应处于B2点,其直角坐标为:
因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离,即法向距离处处相等,都为滚半径rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离rT 即得实际廓线上的点B(x1,y1).由高等数学知,理论廓线B 点处法线nn 的斜率应为
根据上式有:
可得
实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为
此即为凸轮工作的实际廓线方程,式中“-”用于内等距线.
二 、根据运动分析写出与运动方程式
1.设从动件起始角.300=Φ
2.1),2/1Φ<Φ升程加速区,其运动方程为:
2),12/1Φ<Φ<=Φ 属于升程减速区,其运动方程为:
:
1*1m ax /*4:
1*1/)1(m ax **4:
)1*1/()1(*)1(m ax **2m ax ΦΦΦ-=ΦΦΦ-ΦΦ=ΦΦΦ-ΦΦ-ΦΦ-Φ=Φεω
3),211Φ+Φ<Φ<=Φ,属于远休止区,其运动方程为:
4)),2/321()21(Φ+Φ+Φ<Φ<=Φ+Φ属于回程加速区,其运动方程为:
5))321()2/321(Φ+Φ+Φ<Φ<=Φ+Φ+Φ,属于回程减速区,其运动方程为:
6)360)321(<Φ<=Φ+Φ+Φ ,于近休止区,其运动方程为。