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：能源学院
指导教师：唐德威赵永强
设计时间：2013年6月27日
哈尔滨工业大学
一、设计题目
1、凸轮机构运动简图：
2、凸轮机构的原始参数
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
21 110 150°3-4-5
多项式40°100°3-4-5
多项式
60°45°65°
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
1、推杆升程，回程运动方程如下：
A.推杆升程方程：
设
11/ rad s
ω=
，
由3-4-5多项式可知：
当
5
6
ϕπ
≤≤
时，有：
345
111
2
2
11
11
2
2
1
111
2
(10156)
30
(12)
60
(132)
s h T T T
h T
v T T
h
a T T T
ω
φ
ω
φ
=-+
=-+
=-+
式中10
/
ϕφ
T=
H=110 ,0
56
φπ=
B.推杆回程方程：
当13π/12 ≤φ≤59π/36 时，有：
2
345222221
222'02
21222'
0[1(10156)]
30(12)60(132)
s h T T T h v T T T h a T T T ωφωφ=--+=-
-+=-
-+ 式中 ()
02'
0s T ϕφφφ-+=
h=110 056
φπ= '
05
9φπ= ϕs =5π/9
2、推杆位移,速度,加速度线图如下（用matlab 编程得）：
A 、推杆位移线图
clear clc
x1=linspace(0,5*pi/6,300);
x2=linspace(5*pi/6,13*pi/12,300); x3=linspace(13*pi/12,59*pi/36,300); x4=linspace(59*pi/36,2*pi,300); t1=x1/(5*pi/6)
s1=110*(10*t1.^3-15*t1.^4+6*t1.^5); s2=110;
t2=9*x3/(5*pi)-39/20;
s3=110*(1-(10*t2.^3-15*t2.^4+6*t2.^5)); s4=0;
plot(x1,s1,'k',x2,s2,'k',x3,s3,'k',x4,s4,'k') ; xlabel('角度/rad'); ylabel('位移s/mm'); title('推杆位移线图'); grid;
B、推杆速度线图
clear
clc
x1=linspace(0,5*pi/6,300);
x2=linspace(5*pi/6,13*pi/12,300);
x3=linspace(13*pi/12,59*pi/36,300);
x4=linspace(59*pi/36,2*pi,300);
f1=5*pi/6;
t1=x1/f1;
f2=5*pi/9;
t2=9*x3/(5*pi)-39/20;
v1=(t1.^2-2*t1.^3+t1.^4)*3300/f1;
v2=0;
v3=-30*110*(t2.^2-2*t2.^3+t2.^4)/f2;
v4=0;
plot(x1,v1,'k',x2,v2,'k',x3,v3,'k',x4,v4,'k') xlabel('角度/rad ');
ylabel('速度v/(mm/s)');
title('推杆速度线图');
grid;
C、推杆加速度线图
clear
clc
x1=linspace(0,5*pi/6,300);
x2=linspace(5*pi/6,13*pi/12,300);
x3=linspace(13*pi/12,59*pi/36,300);
x4=linspace(59*pi/36,2*pi,300);
f1=5*pi/6;
t1=x1/f1;
f2=5*pi/9;
t2=9*x3/(5*pi)-39/20;
a1=60*110*(t1-3*t1.^2+2*t1.^3)/f1^2;
a2=0;
a3=-60*110*(t2-3*t2.^2+2*t2.^3)/f2^2;
a4=0;
plot(x1,a1,'k',x2,a2,'k',x3,a3,'k',x4,a4,'k') xlabel('角度/rad');
ylabel('加速度a/ ');
title('推杆加速度线图');
grid;
