通用凸轮曲线设计程序
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画凸轮轮廓曲线的步骤
1. 确定绘制平面:在纸上或计算机绘图软件中确定绘制的平面大小和比例,以便合理地呈现凸轮的形状。
2. 绘制基准线:在所选的绘制平面上绘制一条水平基准线,用于确定凸轮的位置和形态。
3. 确定凸轮中心:根据具体要求和设计,确定凸轮的中心位置,通常相对于基准线上的一点。
4. 画出凸轮半径:以凸轮中心为圆心,在绘制平面上画出凸轮的半径,即凸轮的最外形状。
5. 划定凸轮的运动曲线:根据具体要求和设计,用曲线连接凸轮的起始点和结束点,形成满足运动要求的凸轮轮廓曲线。
6. 确定凸轮轴向:根据具体要求和设计,确定凸轮轮廓曲线相对于基准线的上下位置。
7. 添加凸轮特征:根据具体要求和设计,添加凸轮上的特征,如凹槽、齿轮等。
8. 检查和修改:在绘制完成后,仔细检查凸轮轮廓曲线的形状和位置是否符合要求,如有需要,进行必要的修改。
9. 添加细节:根据需要,可以添加细节,如标记尺寸和比例。
10. 上色和阴影处理:如果需要,可以对绘制的凸轮进行上色和阴影处理,以使其更加逼真和立体感。
以上是绘制凸轮轮廓曲线的一般步骤,具体步骤可能还会根据具体要求和设计而有所不同。
1、建立凸轮轮廓的数学模型。
图为往复式偏心从动件盘形凸轮的机构运动简图,B 为理论轮廓线上的任意一点,在图示的直角坐标系中,B 的坐标,即凸轮理论廓线上的直角坐标参数方程为:X=OE+EF=(S0+S )*Sin (J )+e*Cos (J )Y=BD – FD=(S0+S )*Cos (J ) – e*Sin (J )式中:X ,Y :凸轮理论廓线上的某一点坐标 (mm)e :从动件的偏心距(mm),OCR :凸轮的基圆半径(mm),OAS 0:220E R S -=(mm),CKJ :凸轮的转角 S :S =f(J)从动件运动方程,KBBC =CK 十KB =S 0十S因为工作廓线在法线方向的距离处处相等,且等于滚子半径r ’,故当已知理论廓线上的任意一点B(X,Y)时,只要沿理论廓线在该点的法线的方向取距离为r ’,即得到工作廓线上的相应点B ’(X ’,Y ’).由高等数学可知,理论廓线B 点处的法线n-n 的斜率(与切线斜率互为负倒数)应为 Tan a=-dx/dy=(dx/dJ)/(dx/dJ)/(-dy/dJ)=sina/cosa注: a 为理论廓线B 点处的法线和X 轴的夹角。
根据(1)(2)两式有dx/dJ=(ds/dJ-e)sin(J)+(s0+s)cos(J) (3)dy/dJ=(ds/dJ-e)cos(J)-(s0+s)sin(J) (4)可得Sin a=(dx/dJ)/((dx/dJ)^2+(dy/dJ)^2)^0.5 (5)Cos a=-(dy/dJ)/((dx/dJ)^2+(dy/dJ)^2)^0.5 (6)工作廓线上对应的点B ’(x ’,y ’)坐标为:x ’=x-r ’cos ay ’=y- r ’sin a2、从动件运行规律:五次多项式运行规律推程(升)δ1远休止(停)δ2回程(降)δ3近休止(停)δ4等加速等减速S1=10h(δ/δ1)^3-15h (δ/δ1)^4+6h(δ/δ1)^5); S2=h 等减速等加速S1=h-h(10(δ/δ3)^3-15(δ/δ3)^4+6(δ/δ3)^5)S4=03、绘制凸轮曲线的程序框图(1)升回程运动函数的子程序框图(2)d s/dδ运动函数的子程序框图while(3)绘制凸轮轮廓的主程序框图(4)绘制S-δ曲线的程序框图4.编程%(1)升回程运动函数的子程序%s.mfunction y = s(x) %申明从动件运行规律函数deg=pi/180; %转化为弧度制的参数h=8; %从动件行程if (x<0)|(x>2*pi)error('Input Range error(0~2*pi)'); elseif x<(60*deg)&(x>=0)y=h*(10*(x/(60*deg))^3-15*(x/(60*deg))^4+6*(x/(60*deg))^5); %升程运动规律elseif(x>=60*deg)&(x<70*deg)y=h; %远休运动规律elseif(x>=70*deg)&(x<130*deg)y=h-h*(10*((x-70*deg)/(60*deg))^3-15*((x-70*deg)/(60*deg))^4+6*((x-70*deg)/(60 *deg))^5);%回程运动规律elsey=0; %近休运动规律endendendend%(2)绘制ds/dδ运动函数的子程序%ds.mfunction d=ds(x) %申明ds/dδ运行规律函数h=8; %凸轮2行程deg=pi/180;if (x<0)|(x>2*pi)error('Input Range error(0~2*pi)');elseif x<(60*deg)&(x>=0)d=h/(60*deg)*((30*(x/(60*deg))^2-60*(x/(60*deg))^3+30*(x/(60*deg))^4)); %对S求导elseif(x>=60*deg)&(x<70*deg)d=0; %对S求导elseif(x>=70*deg)&(x<130*deg)d=-h/(60*deg)*((30*((x-70*deg)/(60*deg))^2-60*((x-70*deg)/(60*deg))^3+30*((x-7 0*deg)/(60*deg))^4)); %对S求导elsed=0; %对S求导endendendend%(3)绘制凸轮轮廓的主程序%main.mclear;i=1;r0=55; %基圆半径rr=4; %滚子圆半径e=0; %偏距eta=1; %凸轮顺时钉转向s0=(r0^2-e^2)^0.5;deg=pi/180;st=0.05*deg; %步长a=0;while (a<2*pi)x(i)=(s(a)+s0)*sin(eta*a)-e*cos(eta*a); %定义理论轮廓线的X座标y(i)=(s(a)+s0)*cos(eta*a)+e*sin(eta*a); %定义理论轮廓线的Y座标dx=ds(a)*sin(eta*a)-eta*(s(a)+s0)*cos(eta*a)-e*eta*sin(eta*a);dy=ds(a)*cos(eta*a)+eta*(s(a)+s0)*sin(eta*a)-e*eta*cos(eta*a);sino=dx/(dx^2+dy^2)^0.5;coso=dy/(dx^2+dy^2)^0.5;X(i)=x(i)-rr*coso; %定义实际轮廓线的X座标Y(i)=y(i)+rr*sino; %定义实际轮廓线的Y座标i=i+1;a=a+st;endplot(x,y,X,Y); %绘制理论和实际轮廓线axis('square','equal');grid on主程序运行的结果为凸轮轮廓曲线:%(4)绘制S-δ曲线的程序为:%myline.mh=10;deg=pi/180;t1=linspace(0,60*pi/180); %定义升程角范围y1=h*(10*(t1/(60*deg)).^3-15*(t1/(60*deg)).^4+6*(t1/(60*deg)).^5); %升程运动规律t2=linspace(60*pi/180,70*pi/180); %定义远休角范围y2=h; %远休运动规律t3=linspace(70*pi/180,130*pi/180); %定义回程角范围y3=h-h*(10*((t3-70*deg)/(60*deg)).^3-15*((t3-70*deg)/(60*deg)).^4+6*((t3-70*deg)/(60*deg)). ^5);%回程运动规律t4=linspace(130*pi/180,360*pi/180); %定义近休角范围y4=0; %近休运动规律plot(t1,y1,t2,y2,t3,y3,t4,y4) %绘制S-δ曲线xlabel('t');ylabel('y');grid程序运行的结果为:。
所属标签:产品外观设计根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后,即可进行凸轮轮廓曲线的设计。
设计方法有几何法和解析法,两者所依据的设计原理基本相同。
几何法简便、直观,但作图误差较大,难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标,所以按几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。
对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮,必须建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程,并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值,以适合在数控机床上加工。
圆柱凸轮的廓线虽属空间曲线,但由于圆柱面可展成平面,所以也可以借用平面盘形凸轮轮廓曲线的设计方法设计圆柱凸轮的展开轮廓。
下面时间财富网的小编分别介绍用几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线的原理和步骤。
1 几何法反转法设计原理:以尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构为例:凸轮机构工作时,凸轮和从动件都在运动。
为了在图纸上画出凸轮轮廓曲线,应当使凸轮与图纸平面相对静止,为此,可采用如下的反转法:使整个机构以角速度(-w)绕O转动,其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变,但凸轮固定不动,机架和从动件一方面以角速度(-w)绕O转动,同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。
根据这种关系,不难求出一系列从动件尖底的位置。
由于尖底始终与凸轮轮廓接触,所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。
1). 直动从动件盘形凸轮机构尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构:已知从动件位移线图,凸轮以等角速w顺时针回转,其基圆半径为r0,从动件导路偏距为e,要求绘出此凸轮的轮廓曲线。
运用反转法绘制尖底直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的方法和步骤如下:1) 以r0为半径作基圆,以e为半径作偏距圆,点K为从动件导路线与偏距圆的切点,导路线与基圆的交点B0(C0)便是从动件尖底的初始位置。
2) 将位移线图s-f的推程运动角和回程运动角分别作若干等分(图中各为四等分)。
凸轮轮廓曲线的设计1. 引言凸轮是一种机械传动装置,常用于将圆周运动转换为直线或曲线运动。
凸轮的轮廓曲线设计是指根据特定要求和功能,确定凸轮的形状和尺寸的过程。
本文将详细介绍凸轮轮廓曲线的设计原理、方法和注意事项。
2. 凸轮轮廓曲线的基本原理凸轮的基本原理是通过其特定形状的外边缘,使其在旋转时能够驱动其他机械部件做直线或曲线运动。
凸轮的外形通常由一条或多条连续光滑的曲线构成,这些曲线被称为凸轮的轮廓曲线。
3. 凸轮轮廓曲线设计方法3.1 几何法几何法是最常用的凸轮轮廓曲线设计方法之一。
其基本步骤如下:1.确定所需运动类型:直线运动、往复运动、旋转运动等。
2.根据所需运动类型选择合适的基本函数:例如直线函数、正弦函数等。
3.根据基本函数的特点和要求,确定凸轮的参数:例如振幅、周期等。
4.利用基本函数和凸轮参数,绘制凸轮的轮廓曲线。
5.对绘制得到的曲线进行优化和调整,以满足设计要求。
3.2 数值法数值法是利用计算机辅助设计软件进行凸轮轮廓曲线设计的方法。
其基本步骤如下:1.确定凸轮的运动类型和要求。
2.利用计算机辅助设计软件创建凸轮模型。
3.在软件中选择合适的曲线函数和参数,并进行凸轮参数设置。
4.根据所选曲线函数和参数,生成凸轮的轮廓曲线。
5.对生成的曲线进行优化和调整,以满足设计要求。
3.3 实验法实验法是通过制作实物模型来进行凸轮轮廓曲线设计的方法。
其基本步骤如下:1.根据设计要求和实际情况,选择合适的材料和加工工艺制作凸轮模型。
2.在模型上标记出所需运动类型对应的参考点。
3.利用传感器等设备记录参考点在运动过程中的位置。
4.根据记录的数据,绘制凸轮的轮廓曲线。
5.对绘制得到的曲线进行优化和调整,以满足设计要求。
4. 凸轮轮廓曲线设计的注意事项在进行凸轮轮廓曲线设计时,需要注意以下几点:•凸轮的形状和尺寸应符合机械传动要求和设计规范。
•轮廓曲线应光滑、连续,避免出现尖锐转角和突变点。
•曲线参数的选择应合理,以确保凸轮能够正常运动并满足设计要求。
ClsDim t(7) as doubleDim p(7) as doubleDim f(7) as doubleDim c(7) as doubleDim b(7) as doubleDim jsd(7) as doubleDim yd(7) as doubleDim sd(7) as doubleDim wy(7) as doubleDim pi as doubleDim a1 as doubleDim a2 as doubleDim m as doubleDim i as doubleDim j as doubleDim mc as doubleDim ss as doubleJ=0Dim tt as doubleDim aa as doubleStar:Pi=3.1415926ss=”请选择通用间歇体形曲线的名称:”& chr(10)+chr(13)&”1、修正等速“& chr(10)+chr(13)&”2、修正梯形”& chr(10)+chr(13) &”3、修正正弦”mc=inputbox(ss)if mc=1 thent(0)=0t(1)=1/16t(2)=1/16t(3)=1/4t(4)=3/4t(5)=15/16t(6)=15/16t(7)=1if mc=2 thent(0)=0t(1)=1/8t(2)=3/8t(3)=1/2t(4)=1/2t(5)=5/8t(6)=7/8t(7)=1elseif mc=3 thent(0)=0t(1)=1/8t(2)=1/8t(3)=1/2t(4)=1/2t(5)=7/8t(6)=7/8t(7)=1elsemsgbox(“请输入1-3的数”)goto startend iffor i= 1 to7f(i)=2*(t(i)-f(i-1))/pinext im=(f(1)+f(2)*pi/2+f(3))/(f(5)+f(6)*pi/2+f(7))a1=(f(3)^2+0.5*((t(2)-t(1))^2)-f(1)^2+f(3)*(1-t(3))+(t(2)-t(1))*(1-t(2))+f(1)-m*(f(7)^2+0.5*((t(6) -t(5))^2)- f(5)^2+f(5)*(1-t(4))+(t(6)-t(5))*(1-t(6))))^(-1)a2=m*a1c(1)=f(1)*a1c(2)=-t(1)*a1+c(1)c(3)= t(2)*a1+c(2)c(4)= f(3)*a1+c(3)c(5)=-f(5)*a2+c(4)c(6)=t(5)*a2+c(5)c(7)=- t(6)*a2+c(6)b(1)=0b(2)=-a1*(f(1)^2+0.5*t(1)^2)+t(1)*(c(1)-c(2))+b(1)b(3)= a1*(f(3)^2+0.5*t(2)^2)+t(2)* (c(2)-c(3))+b(2)b(4)=t(3)*(c(3)-c(4))+b(3)b(5)=t(4)*(c(4)-c(5))+b(4)b(6)=a(2)*(f(5)^2+0.5*t(5)^2)+t(5)*(c(5)-c(6))+b(5)b(7)=-a(2)*(f(7)^2+0.5*t(6)^2)+t(6)*(c(6)-c(7))+b(6)for tt=0 to 1 step 0.01for i=1 to 7select case icase 1 and (tt>=t(0) and tt<=t(1))p(i)=(tt-t(i-1))/f(i)+(i-1)*pi/4j=j+1jsd(j)=a1*sin(p(i))yd(j)=a1*cos(p(i))/pisd(j)= -a1*f(1)*cos(p(i))+c(i)wy(j)=-a1*(f(i)^2)*sin(p(i))+c(i)*c(i)*tt+b(i)open “d:\加速度.txt”for append as #1 print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1 print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1 print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1 print #1,wy(j)closecase 2 and (tt>t(1)and tt<=t(2))j=j+1jsd(j)=a1yd(j)=0sd(j)=a1*tt+c(2)wy(j)=a1*(tt^2)*0.5+c(2)*tt+b(2)open “d:\加速度.txt”for append as #1 print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1 print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1 print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1 print #1,wy(j)closecase 3 and (tt>t(2)and tt<=t(3))p(i)=(tt-t(i-1))/f(i)+(i-1)*pi/4j=j+1jsd(j)=a1*sin(p(i))yd(j)=a1*cos(p(i))/f(i)sd(j)=-a1*f(i)*cos(p(i))+c(i)*ttwy(j)= -a1*(f(i)^2)*sin(p(i))+c(i)*tt+b(i) open “d:\加速度.txt”for append as #1 print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1 print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1closeopen “d:\位移.txt”for append as #1 print #1,wy(j)closecase 4 and (tt>t(3)and tt<=t(4))j=j+1jsd(j)=0yd(j)=0sd(j)=c(4)wy(j)=c(4)*tt+b(4)open “d:\加速度.txt”for append as #1 print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1 print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1 print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1 print #1,wy(j)closecase 5 and (tt>t(4)and tt<=t(5))p(i)=(tt-t(i-1))/f(i)+(i-1)*pi/4j=j+1jsd(j)=a2*sin(p(i))yd(j)=a2*cos(p(i))/f(i)sd(j)=-a2*f(i)*cos(p(i))+c(i)*ttwy(j)= -a2*(f(i)^2)*sin(p(i))+c(i)*tt+b(i) open “d:\加速度.txt”for append as #1 print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1 print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1 print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1 print #1,wy(j)closecase 6 and (tt>t(5)and tt<=t(6))j=j+1yd(j)=0sd(j)=-a1*tt+c(6)wy(j)=-a1*(tt^2)*0.5+c(6)*tt+b(6)open “d:\加速度.txt”for append as #1print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1print #1,wy(j)closecase 7 and (tt>t(6)and tt<=t(7))p(i)=(tt-t(i-1))/f(i)+(i-1)*pi/4j=j+1jsd(j)=a2*sin(p(i))yd(j)=a2*cos(p(i))/f(i)sd(j)=-a2*f(i)*cos(p(i))+c(i)wy(j)= -a2*(f(i)^2)*sin(p(i))+c(i)*tt+b(i)open “d:\加速度.txt”for append as #1print #1,jsd(j)closeopen “d:\跃度.txt”for append as #1print #1,yd(j)closeopen “d:\速度.txt”for append as #1print #1,sd(j)closeopen “d:\位移.txt”for append as #1print #1,wy(j)closeend selectnext inext iimsgbox (“计算完毕”&chr(10)+chr(13)&”位移数据在d:\位移.txt” &chr(10)+chr(13)& ”速度数据在d:\速度.txt”&chr(10)+chr(13)&”加速度数据在d:\加速度.txt”&chr(10)+chr(13)& ”跃度数据在d:\位移.txt”)msbox(“输出图形“)for i=1 to 1200 step 2form1.currentx=i*5+100print”.”Nextfor i=1 to 101currentx=i*20+1500 currenty=-wy(i)*600+1500 print”.”Nextcurrentx=1500currenty=2500print”位移曲线”for i=1500 to 3000 step 2 form1.currentx=i*5+100 form1.currenty=1500 print”.”Nextfor i=1 to 101currentx=i*20+8500 currenty=-sd(i)*200+1500 print”.”Nextcurrentx=9500currenty=2500print”速度曲线”for i=1 to 1200 step 2 form1.currentx=i*5+100 form1.currenty=5500 print”.”Nextfor i=1 to 1000 step 2 form1.currentx=i*2+5000 form1.currenty=1500 print”.”Nextfor i=1 to 101currentx=i*20+1500 currenty=-jsd(i)*50+5500 print”.”Nextcurrentx=2000currenty=7000print”加速度曲线”for i=1500 to 3000 step 2 form1.currentx=i*5+100print”.”Nextfor i=1 to 1000 step 2form1.currentx=i*2+5000form1.currenty=8500 print”.”Nextfor i=1 to 101 step 0.8 currentx=i*20+8500currenty=-yd(i)*6+5500 print”.”Nextcurrentx=9000currenty=7000print”跃度曲线”printprintselect case mccase 1currentx=6000currenty=12000print “修正等速”;”的四个曲线”case 2currentx=6000currenty=12000print “修正梯形”;”的四个曲线”case 3currentx=6000currenty=12000print “修正正弦”;”的四个曲线”end selectend subprivate sub command2_click() endend subend sub。
姓名:雷小舟班级:机制04班学号:1103010411利用VB绘制凸轮轮廓曲线及计算相关直角坐标和压力角VB程序语言如下:Private Sub Command1_Click()'参数初始化Dim r0%, r1%, h%, e%Dim a1%, a01%, a2%, a02%r0 = Val(InputBox("请输入基圆半径"))r1 = Val(InputBox("请输入滚子半径"))h = Val(InputBox("请输入升程"))e = Val(InputBox("请输入偏距"))a1 = V al(InputBox("请输入推程运动角"))a01 = Val(InputBox("请输入远休止角"))a2 = V al(InputBox("请输入回程运动角"))a02 = Val(InputBox("请输入近休止角"))Text1.Text = r0Text2.Text = r1Text3.Text = hText4.Text = eText5.Text = a1Text6.Text = a01Text7.Text = a2Text8.Text = a02Picture1.Scale (-75, 55)-(75, -55) '建立坐标系Picture1.Line (0, 50)-(0, -50)Picture1.Line (-55, 0)-(55, 0)'初始化参数Dim i!, j!, k!, m!, n!, l!Dim a!, b!, c!, d!, f!Const pi = 3.141592653Dim s#(360), s1#(360)Dim ds#(360), ds1#(360)Dim dx#(360), dy#(360)a = a1b = a1 + a01c = a1 + a01 + a2 / 2d = a1 + a01 + a2f = 360j = 0For i = 0 To a '推程段s(j) = h * (1 - Cos(pi * i / a1)) / 2ds(j) = h * pi * Sin(pi * i / a1) / (2 * a1)ds1(j) = ds(j) / 2s1(j) = s(j) / 2 '按比例定义参数值j = j + 1Next iFor i = (a + 1) To b '远休段s(j) = hds(j) = 0ds1(j) = 0s1(j) = s(j) / 2j = j + 1Next iFor i = (b + 1) To c '回程等减速段s(j) = h - 2 * h * (i - a1 - a01) ^ 2 / (a2 ^ 2)ds(j) = -4 * h * (i - a1 - a01) / (a2 ^ 2)ds1(j) = ds(j) / 2s1(j) = s(j) / 2j = j + 1Next iFor i = (c + 1) To d '回程等加速段s(j) = 2 * h * (a1 + a01 + a2 - i) ^ 2 / (a2 ^ 2)ds(j) = -4 * h * (a1 + a01 + a2 - i) / (a2 ^ 2)ds1(j) = ds(j) / 2s1(j) = s(j) / 2j = j + 1Next iFor i = (d + 1) To f '近休段s(j) = 0ds(j) = 0ds1(j) = 0s1(j) = s(j) / 2j = j + 1Next i'初始化参数'Dim X0#, Y0#, X1#, Y1#, X2#, Y2#Dim X11#, Y12#, X21#, Y22#Dim e1#, r#, p#, q#, r11#Dim s0#, a3#, a03#, a13#'按比例定义参数值'e1 = e / 2r = r0 / 2r11 = r1 / 2s0 = Sqr(r ^ 2 - e1 ^ 2)For i = 1 To 360dx(i) = (ds1(i) - e) * Sin(i * pi / 180) + (s0 + s1(i)) * Cos(i * pi / 180)dy(i) = (ds1(i) - e) * Cos(i * pi / 180) - (s0 + s1(i)) * Sin(i * pi / 180)Next i'输出理论、实际轮廓线图像及坐标值'X0 = e1: Y0 = s0For g = 2 To 360m = g - 1'求理论轮廓线X2 = (s1(g) + s0) * Sin(g * pi / 180) + e1 * Cos(g * pi / 180)Y2 = (s1(g) + s0) * Cos(g * pi / 180) - e1 * Sin(g * pi / 180)X1 = (s1(m) + s0) * Sin(m * pi / 180) + e1 * Cos(m * pi / 180)Y1 = (s1(m) + s0) * Cos(m * pi / 180) - e1 * Sin(m * pi / 180)Picture1.Line (X0, Y0)-(X1, Y1) '输出理论轮廓线图Picture1.Line (X1, Y1)-(X2, Y2)'求实际轮廓线p = dx(m) / Sqr(dx(m) ^ 2 + dy(m) ^ 2)q = -dy(m) / Sqr(dx(m) ^ 2 + dy(m) ^ 2)p1 = dx(g) / Sqr(dx(g) ^ 2 + dy(g) ^ 2)q1 = -dy(g) / Sqr(dx(g) ^ 2 + dy(g) ^ 2)X11 = X1 - r11 * qY12 = Y1 - r11 * pX21 = X2 - r11 * q1Y22 = Y2 - r11 * p1Picture1.PSet (X11, Y12) '输出实际轮廓线图'求压力角a3 = Abs(ds1(m) - e1) / (s1(m) + s0)a03 = Atn(a3) * 180 / pia13 = Abs(a03)If m Mod 5 = 0 ThenText9.Text = Text9.Text & " " & m & " " & 2 * X1 & " " & 2 * Y1 & " " & 2 * X11 & " " & 2 * Y12 & " " & a13 & " " & vbCrLf '每隔5°输出理论、实际轮廓线坐标值及压力角End IfX0 = X2: Y0 = Y2Next gEnd Sub代码编辑完成之后进行控件编辑,然后运行,图片如下:凸轮轮廓曲线图单独如下:(内轮廓为凸轮实际轮廓曲线,外轮廓为凸轮理论轮廓曲线)理论坐标值,实际坐标值及压力角分别如下:角度理论坐标X1值理论坐标Y1值实际坐标X11值5 13.3422488649574 37.7654699135133 8.00563520863182 29.3084873143164 (实际坐标Y12值)14.4275917751835 (压力角)10 16.6113888240431 36.6201626123094 10.5751606870804 28.6474623245437 14.339558604932415 19.8099518319073 35.2947136880551 13.1258634706131 27.856772926096 14.215485101277920 22.9390013468958 33.786344231391 15.6611472387024 26.9282949766938 14.058330151126625 25.9972138724791 32.0891892397401 18.1814385503099 25.8511081154383 13.871784760179430 28.9800857936919 30.1949810103691 20.6835375066202 24.6122140870338 13.660086810337735 31.8793010533959 28.0938923077854 23.16012077977 23.1973736101787 13.427821931222440 34.6822889682749 25.7755042172997 25.5994160643274 21.5920343882299 13.179727042232945 37.3719941167773 23.229858501982 27.985062991446 19.7823196627103 12.920510660411750 39.9268720143513 20.4485506973342 30.2961708002451 17.7560436639891 12.654700291199155 42.3211155304441 17.4258182420722 32.5075774448079 15.5037177655705 12.386522919833560 44.5251080223162 14.1595777289496 34.5903083545665 13.0195095021838 12.119820517459165 46.5060902965086 10.6523668774477 36.5122259542568 10.3021162405198 11.857999082007570 48.2290200895894 6.91215002731713 38.2388536146616 7.35551647082509 11.604007316102275 49.6575950992337 2.95295071320818 39.7343503575917 4.18956455652113 11.360339643560380 50.755403980713 -1.20471896705107 40.9626058162162 .820399328117849 11.129057760349385 51.4871644002125 -5.53365515911432 41.8884190713341 -2.72935700960609 10.911825094004390 51.8200034054071 -9.99999998471846 42.4787204023372 -6.43062582997395 10.709949172552195 51.7247331809868 -14.5635261361755 42.703791981655 -10.2481327730858 10.5244277665238100 51.1770747877666 -19.1781651797988 42.5384422811835 -14.1409011986077 10.3559955978335105 50.1587837607284 -23.792767386665 41.9630895289492 -18.0629684321482 10.2051692917602110 48.6586344217534 -28.3520722730608 40.964711941724 -21.9643060851593 10.0722890154272115 46.673224342148 -32.7978611078048 39.5376265682527 -25.7919176018107 9.95755586824093120 44.2075664047356 -37.0702557219873 37.6840642391778 -29.4910790189435 9.8610645632329125 41.2754431487963 -41.1091222946528 35.4145151038628 -33.0066830044075 9.78283127563007130 37.8995062720208 -44.8555345958003 32.74782726321 -36.2846417957369 9.7228167566893135 34.1111130150826 -48.2532486023801 29.7110497677609 -39.2733018642547 9.6809449397216140 29.9499003450573 -51.2501395609079 26.3390204055926 -41.9248220830537 9.65711732312722145 25.4631070496697 -53.7995534860555 22.6737079083436 -44.1964679178452 9.6512234212581150 20.7046627206483 -55.8615277280094 18.7633271119198 -46.0517766580646 9.66314754375353155 15.7572222888754 -57.4534880074477 14.6782501887699 -47.5118674550833 9.66314754387064160 10.6898598810582 -58.6081925519488 10.481462918737 -48.6103642524582 9.66314754387064165 5.54114118486271 -59.3168533627028 6.20490538704218 -49.3389068262703 9.66314754387064170 .350251058433762 -59.5740771030407 1.88112477874535 -49.6919505276289 9.66314754387064175 -4.84330469003621 -59.3779061449833 -2.45697232496655 -49.666808480794 9.66314754387064180 -9.99999996536154 -58.7298334679721 -6.77637038573203 -49.2636720319233 9.66314754387064185 -15.0745367207206 -57.5656111090232 -11.0309594505501 -48.4196019869985 9.7007343960619190 -19.9981704458301 -55.8275558531771 -15.1595919107961 -47.0760******* 9.76109683882332195 -24.6978957411788 -53.536768837998 -19.0962502669739 -45.252955224612 9.8448875174968200 -29.1036898513368 -50.7236867981278 -22.7778642759138 -42.9787574382612 9.95309952314434205 -33.149665708605 -47.4276717837425 -26.1454294146404 -40.2903982189764 10.0870993202687210 -36.7751707388143 -43.6964642540292 -29.1450765576733 -37.2325905867212 10.248674264752215 -39.9258158481975 -39.5855064328986 -31.7290786412417 -33.8571996010235 10.4400979065219220 -42.5544198533926 -35.1571445333176 -33.8567812466153 -30.2224629158374 10.6642177066071225 -44.6218556442095 -30.4797200758465 -35.4954454802181 -26.3921000447533 10.9245717745374230 -46.0977855692624 -25.6265620268804 -36.6209932859852 -22.4343201783329 11.2255440327002235 -46.961274894428 -20.67489284471 -37.2186474299426 -18.420738881855 11.5725712768119240 -47.2012736879912 -15.7046627303114 -37.2834608920572 -14.4252138861576 11.9724216180152245 -46.942835198741 -10.8560244008044 -36.9471992675453 -10.5606224187693 12.3336309643983250 -46.3399833366382 -6.22459690598456 -36.3636123320494 -6.91163517187719 12.681655391662255 -45.431669611272 -1.82061741740468 -35.569935142498 -3.47778164203514 13.0121159629415260 -44.2548453917153 2.35094281186775 -34.6000158015688 -.253719466668754 13.3204288555372265 -42.8438413668393 6.28984791720825 -33.483781229324 2.77000783247466 13.6019181075986270 -41.2298334709211 9.99999996352438 -32.2468376148195 5.60616502701814 13.8519513559864275 -39.4404020217594 13.4887864006403 -30.9102073318016 8.26999549168302 14.0660937671204280 -37.4991893417156 16.766384917381 -29.4901988911806 10.7783909324777 14.2402728080712285 -35.4256595978295 19.8450386466316 -27.9984018412384 13.1490814919631 14.3709442613559290 -33.2349630249241 22.7383149633246 -26.4417948741549 15.3998637319424 14.4552483369191295 -30.93790510528 25.460361226109 -24.8229530749793 17.5478798411627 14.491144224404300 -28.5410196900453 28.025********* -23.1403393798392 19.6089570917465 14.4775121886479305 -25.9898579223067 30.4060402745624 -21.3432501827544 21.5511525556394 14.4775121886479310 -23.2408976427484 32.5555014822271 -19.383725964433 23.3293307357039 14.4775121886479315 -20.3150600989574 34.4571956661558 -17.2766798873638 24.9299586223012 14.4775121886479320 -17.2346126813027 36.0966497853399 -15.0381478444566 26.3408544707334 14.4775121886479325 -14.0229994546489 37.4613866040076 -12.6851664162141 27.5512805116757 14.4775121886479330 -10.7046627348666 38.541019650922 -10.2356432120676 28.5520246720849 14.4775121886479335 -7.30485706805053 39.3273322666991 -7.70822058265609 29.3354706846372 14.4775121886479340 -3.84945702817411 39.8143401375464 -5.12213374028172 29.8956560521216 14.4775121886479345 -.36476029595861 39.9983368395049 -2.49706436732955 30.2283174256442 14.4775121886479350 3.12271248235638 39.8779220465728 .147009173219551 30.3309230512868 14.4775121886479355 6.58641953314425 39.4540121880325 2.78996388519434 30.2026920382836 14.4775121886479。
二、用图解法设计凸轮轮廓曲线 下面以偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构为例,讲解凸轮廓线的设计过程。
例6-1 对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构设已确定基圆半径mm 150=r ,凸轮顺时针方向匀速转动,从动件行程mm 18=h 。
从动件运动规律如下表所示:推程 远休止 回程 近休止运动角1120δ=260δ=903=δ490δ=从动件运动规律等速运动正弦加速度运动设计步骤:1、建立推程段的位移方程:18120s δ=,回程段的位移方程:12π181sin 902π90s δδ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,将推程运动角、回程运动角按某一分度值等分成若干份,并求得对应点的位移。
2、画基圆和从动件的导路位置3、画反转过程中从动件的各导路位置4、画从动件尖顶在复合运动中的各个位置点5、分别将推程段和回程段尖顶的各位置点连成光滑曲线,再画出远休止段和近休止段的圆弧,即完成了尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计,如图6-18。
需要注意:同一个图上作图比例尺必须一致。
如各分点的位移与基圆应按相同比例尺量取。
2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构凸轮转动中心O 到从动件导路的垂直距离e 称为偏距。
以O 为圆心,e 为半径所作的圆称为偏距圆。
显然,从动件导路与偏距圆相切(图中K 为从动件初始位置与基圆的切点)。
在反转过程中,从动件导路必是偏距圆的切线。
如图6-19。
r0a A0A1OB0B1内 容3.直动滚子从动件盘形凸轮机构例题:已知:r r -滚子半径,0r -基圆半径,从动件运动规律。
设计该机构。
设计思路:把滚子中心看作尖顶从动件的尖顶,按前述方法先画出滚子中心所在的廓线——凸轮的理论廓线。
再以理论廓线上各点为圆心,以滚子半径r r 为半径画一系列的圆,这些圆的内包络线 即为凸轮的实际廓线(或称为工作廓线)。
如图6-16 注意:滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指其理论廓线的最小向径4.对心直动平底从动件盘形凸轮机构思路:把平底与导路的交点A看作尖顶从动件的尖点,依次作出交点的位置,通过这些位置点画出从动件平底的各个位置线,然后作这些平底的包络线,即为凸轮的工作廓线,如图6-17图6-16图6-17图6-18图6-19内 容5.摆动尖顶从动件盘形凸轮机构已知:基圆半径0r ,摆动从动件的杆长为L (从尖点到从动件回转中心的距离),凸轮回转中心到从动件回转中心的距离a 。
总分类细分类符号T0T1T2T3T4T5T6T7v0v7s0s7t0t7delt
滚子绕凸轮中心滚动方向rollingDir 曲线起始角度
rot 摆动中心与凸轮中心距离L_OA 摆动类型eta 凸轮类型ramda 主凸轮摆臂L_AB 主凸轮滚子半径Rr 主凸轮最小极径RL
副凸轮摆臂L_AB_assit 副凸轮滚子半径
Rr_assit 副凸轮摆杆相对主凸轮摆杆位置L_AB2_dir 主副摆杆夹角delta_2凸轮转速n 重力加速度
g
beta_b psi_b 最大极径
RH
beta_b2psi_b2副凸轮起始极径RL2副凸轮终止极径
RH2摆杆摆动角度
s 摆杆摆动角速度
v 摆杆摆动加速度
a 凸轮转动角度
t 理论极径长度
rho_B
通用曲线T值
初始条件
摆杆、中心距、最小极径
三角构型角度
副凸轮 摆杆、中心距、极径
三角构型角度
通用加速度曲线参数
机构参数
结构参数
动力参数
导出参数
(无须填入,自动计
算)
查询参数(填入一项或几项都可以查询)
填写单位0
0.125
0.125
0.5
0.5
0.875
0.875
1
0度/秒0度/秒0度
-23.0903度
0度
150度
0.5度
-1
151.60度
79.64920015mm
-1
1
70mm
9.5mm
29mm
70mm
9.5mm
-1
70度20000rph
9.8m/s^2 60.35498998度
21.10378645度
57.00002507mm
60.35498998度
21.10378645度
29mm
57.00002507mm
度
-2.85rad/s
rad/s^2
度
mm
备注
加速度曲线初始速度(参考位移方向)
加速度曲线终止速度(参考位移方向)
加速度曲线初始角度位移,不允许更改,恒为0
加速度曲线终止角度位移,升程为正,降程为负
加速度曲线初始转角,恒等于0
加速度曲线终止转角,恒为正值
转角间隔,恒为正值
逆时针为1,顺时针为-1(假设凸轮不动,滚子绕凸轮中心转动)
凸轮轮廓曲线起始极坐标转角(不填,表示连接上一段曲线)
同向凸轮为1,异向凸轮为-1(假设升程时,摆动转角方向与凸轮转动方向一致为同向,相反为异向)外凸轮为1,内凸轮为-1
主摆杆长度
理论轮廓值
副摆杆长度
以摆动中心为原点,相对主摆杆角度(≤180°),逆时针转动方向为-1,顺时针转动方向为1
如果输入则采用改值,否则程序自动计算
中心距、最小极径夹角
摆杆、中心距夹角
中心距、最大极径夹角
摆杆、中心距夹角
摆动角度
摆动角速度
摆动角加速度
相反为异向)转动方向为1。