电子机械设计大作业2Word文档格式.doc
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外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同。
单臂外啮合槽轮机构(见图)由带圆柱销的转臂、具有4条径向槽的槽轮和机架组成。
当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转动;
当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。
转臂转一周,槽轮完成一次转停运动。
为了保证槽轮停歇,可在转臂上固接一缺口圆盘,其圆周边与槽轮上的凹周边相配。
这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。
为了使槽轮能完成周期性的转停运动,槽轮上的径向槽数不能少于3。
为了避免冲击,圆柱销应切向进、出槽轮,即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。
在满足不同间停的要求时,可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。
槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中,如转塔车床上的刀具转位机构。
它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。
二、设计思路
首先我们仔细分析了题目,确定了题目的设计思路,然后上网查了很多资料,有关于摆动滚子的运动规律,盘形凸轮的运动规律,然后怎么把两者很好的结合在一起,让其工作。
其次,我们参考了书本上的代码,我们认为此结构和署上的例题不完全相同,所以我们重新定义了变量,在书上例题的基础之上对整体进行了设计。
图1-1槽轮机构位置关系矢量图
图(1-1)中为槽轮中心到拨杆中心的固定矢量,其模就是中心距;
为已知的变动矢量,其模为拨销中心轨迹的半径R;
变动的槽轮矢量可由三角形的矢量方程式求解,即
(1)
用无因次时间T对式
(1)依次求一次导和二次导,可得角速度和角加速度
(2)
(3)
无因次时间T定义为瞬时时间与槽轮运动时间之比,亦即拨杆瞬时转角与工作角之比,即
故
为使槽轮开始转动和结束转动的瞬时,其角速度为零,即无刚性冲击,拨销进入和退出槽轮时,拨杆轴线应与轮槽平分线相互垂直,如图(1-1)所示,故有
式中——槽轮轮槽的分度角(rad);
——槽轮的槽数。
当拨杆逆时针旋转时,取式中上面符号;
反之,取下面符号。
当T=0时,即拨销进入轮槽时,拨杆和槽轮平分线的幅度和分别用和表示,则由图(1-1)中的位置关系得
(拨杆逆时针旋转取“+”号,反之取“—”号)
至此,式
(1)~式(3)中的已知量均已求出,故可用CASE1标准子程序由式
(1)求解矢径的模和幅角;
用CASE2标准子程序由式
(2)求解和。
求出、和,即可求出槽轮的无因次角位移S,无因次角速度V和无因次角加速度A,即
(4)
由式(4)可知,槽轮的角速度和角加速度对不同的槽数Z,有自己的固有规律。
图(1-4)所示为不同槽轮的无因次角加速度变化曲线。
槽轮的实际角位移()、实际角速度()和实际角加速度()为
(5)
式中——拨杆的角速度(rad/s)。
原始数据:
(1)槽轮的槽数:
(2)分度角:
(3)中心距:
(4)拔销中心轨迹半径:
(5)拔杆的工作角:
(6)拔杆销进入轮槽时的初始位置的幅角:
(7)槽轮矢径初始位置的幅角:
(8)拔杆转速:
三、组内分工
整体思路:
吴崇耀梁佳琪付亚涛
代码编写:
付亚涛吴崇耀
资料搜集:
胡方方梁佳琪周芸洁
图形绘制:
胡方方付亚涛
文档编写:
梁佳琪周芸洁
PPT制作:
周芸洁
四、代码实现:
#include<
stdio.h>
math.h>
doublecase1_thcout(doubleakb,doubleaka,doublethb,doubletha)
{
returnatan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha),akb*cos(thb)+aka*cos(tha));
}
doublecase1_pcout(doubleakb,doubleaka,doublethb,doubletha)
doublethcout;
thcout=atan2(akb*sin(thb)+aka*sin(tha),akb*cos(thb)+aka*cos(tha));
returnakb*cos(thb-thcout)+aka*cos(tha-thcout);
doublecase2_albout(doubleaka,doublethc,doublethb,doubletha)
return-aka*sin(tha-thc)/sin(thb-thc);
doublecase2_alcout(doubleaka,doublethc,doublethb,doubletha)
returnaka*sin(tha-thb)/sin(thc-thb);
voidmain(void)
inti,N=60,Z=6;
doublec1=108.0;
doubleb2,tau_h,V,A,S,T,p3,tau,tas,ak31,ak40;
doubletheta_40,theta_h,theta_2,theta_20,theta_3,theta_30,theta_31;
doubled_ttb2,d_theta_p3,d_theta_dp3,d_theta_2,d_theta_b2,d_theta_3;
doubled_d_p3,d_d_theta_3,d_d_theta_p3,d_p3,d_ttp3,PI=4.0*atan(1.0);
tau_h=2.0*PI/Z;
b2=c1*sin(fabs(tau_h)/2.0);
theta_h=tau_h-PI;
theta_20=-tau_h/2+PI/2;
theta_30=PI-tau_h/2;
d_theta_2=theta_h;
d_theta_b2=d_theta_2*b2;
d_ttb2=d_theta_2*d_theta_2*b2;
printf("
No.SVATAU\n"
);
________________________________________\n"
for(i=0;
i<
=N;
i++)
{
T=i/(N*1.0);
theta_2=theta_20+theta_h*T;
theta_3=case1_thcout(b2,c1,theta_2,PI);
p3=case1_pcout(b2,c1,theta_2,PI);
if(theta_3>
0)
tau=theta_3-theta_30;
else
tau=2*PI+theta_3-theta_30;
S=tau/tau_h;
tas=theta_3+1.5*PI;
d_theta_p3=case2_albout(d_theta_b2,theta_3,tas,theta_2+0.5*PI);
d_p3=case2_alcout(d_theta_b2,theta_3,tas,theta_2+0.5*PI);
d_theta_3=d_theta_p3/p3;
V=d_theta_3/tau_h;
d_ttp3=d_theta_3*d_theta_3*p3;
d_theta_dp3=d_theta_3*d_p3;
ak40=case1_pcout(d_ttp3,d_ttb2,theta_3,theta_2+PI);
theta_40=case1_thcout(d_ttp3,d_ttb2,theta_3,theta_2+PI);
ak31=case1_pcout(2*d_theta_dp3,ak40,tas,theta_40);
theta_31=case1_thcout(2*d_theta_dp3,ak40,tas,theta_40);
d_d_p3=case2_alcout(ak31,theta_3,tas,theta_31);
d_d_theta_p3=case2_albout(ak31,theta_3,tas,theta_31);
d_d_theta_3=d_d_theta_p3/p3;
A=d_d_theta_3/tau_h;
printf("
%3d%10.5f%10.5f%10.5f%10.5f\n"
i,S,V,A,tau);
if(fmod((i+1),5)<
0.001)printf("
\n"
printf("
______________________________________\n"
五、运行结果:
No.SVATAU
________________________________________
00.000000.000002.418400.00000
10.000340.041552.569080.00036
20.001400.085692.728860.00147
30.003210.132562.897880.00337
40.005830.182333.076170.00611
50.009310.235153.263570.00975
60.013690.291173.459680.01434
70.019030.350523.663810.01993
80.025390.413333.874880.02659
90.032830.479714.091320.03438
100.041400.549734.310980.04336
110.051180.623414.531040.05359
120.062210.700754.747830.06514
130.0