哈工大机械原理大作业二上传版Word格式文档下载.docx
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二：
建立凸轮轮廓设计计算数学模型
（1）对于绘制从动件位移，速度，加速度线图
凸轮推程（余弦加速度）（w1:
50）：
s1=h/2*（1-cos（pi/W0*w1））
v1=pi*h*wv/（2*W0）*sin（pi/W0*w1）;
a1=pi.^2*h*wv.^2/（2*W0.^2）*cos（pi/W0*w1）;
凸轮远休止（w2:
50-150）：
s2=h/2*（1-cos（pi/W0*W0））+（1-w2*eps）*eps;
v2=w2*0;
a2=w2*0;
凸轮回程（抛-直-抛）（w3,w4,w5:
150-240）
s3=h-h*n.^2/（（2*（n-1））*W01.^2）*（w3-W0-WS）.^2;
v3=-h*n.^2*wv/（（n-1）*W01.^2）*（w3-W0-WS）;
a3=-h*n.^2*wv.^2/（（n-1）*W01.^2）+w3*eps*eps;
s4=h-h/（n-1）*（n/W01*（w4-W0-WS）-1/2）;
v4=-h*n*wv/（（n-1）*W01）+w4*eps*eps;
a4=w4*0
s5=h*（n^2）/（2*（n-1））*（（1-（w5-W0-WS）/W01）.^2）;
v5=-h*n.^2*wv/（（n-1）*W01）*（1-（w5-W0-WS）/W01）;
a5=h*n.^2*wv.^2/（（n-1）*W01.^2）+w5*eps*eps;
凸轮近休止：
（w6:
240-360）
w6=W0+WS+W01:
0.01:
2*pi
s6=0*w6;
v6=0*w6;
a6=0*w6;
（2）对于绘制ds/dw-s线图
即为绘制V-S线图。
其中，找到符合范围的轴心，需要作至少三条切界线，它们分别是：
y1=tan（55/180*pi）*x1-k1;
y2=tan（160/180*pi）*x1-k2;
y3=-tan（55/180*pi）*x1
找到直线y1,y2与理论轮廓相切的时候的K的值，此时位于辅助线下方的地方可以取轴心的位置，在这里，我们取e=5.s0=15
（3）对于绘制理论轮廓上的压力角与曲率半径
r0=sqrt（e.^2+s0.^2）;
定义a即为压力角
a=arctan（tan（abs（V-e）./（s0+S）））
P为曲率半径，则有
P=abs（（（dx1.^2+dy1.^2）.^（3/2））./（dx1.*ddy1-dy1.*ddx1）
其中：
dx1=（s0+S）.*cos（W）-e*sin（W）+V.*sin（W）;
dy1=-（s0+S）.*sin（W）-e*cos（W）+V.*cos（W）;
ddx1=-（s0*sin（W）-V.*cos（W）+S.*sin（W）+e*cos（W）-A.*sin（W）-V.*cos（W））;
ddy1=-s0*cos（W）-V.*sin（W）-S.*cos（W）+e*sin（W）+A.*sin（W）+V.*cos（W）;
（4）对于确定滚子半径，绘制理论以及实际轮廓
滚子半径根据推荐公式为：
rr=min（P）-5mm
理论轮廓应当满足方程：
X1=（s0+S）.*sin（W）+e*cos（W）;
Y1=（s0+S）.*cos（W）-e*sin（W）;
实际轮廓应当满足方程：
X2=X1-rr*dy1./（（dx1.^2+dy1.^2）.^（1/2））
Y2=Y1+rr*dx1./（（dx1.^2+dy1.^2）.^（1/2））
三：
绘制计算流程框图
四：
计算程序清单
%位移
wv=0.1%凸轮角速度
C=180/pi;
h=45;
W0=50/180*pi;
WS=100/180*pi;
W01=90/180*pi;
n=3
w1=0:
W0
w2=W0:
（WS+W0）
w3=（WS+W0）:
（W0+WS+W01/n）;
w4=（WS+W0+W01/n）:
W0+WS+W01*（n-1）/n;
w5=W0+WS+W01*（n-1）/n:
W0+WS+W01;
figure
（1）
plot（w1*C,s1,w2*C,s2,w3*C,s3,w4*C,s4,w5*C,s5,w6*C,s6）
gridon
%速度
w2=W0:
（WS+W0）;
v2=w2*0;
w3=（WS+W0）:
v3=-h*n.^2*wv/（（n-1）*W01.^2）*（w3-W0-WS）;
w4=（WS+W0+W01/n）:
w5=W0+WS+W01*（n-1）/n:
w6=W0+WS+W01:
figure
（2）
plot（w1*C,v1,w2*C,v2,w3*C,v3,w4*C,v4,w5*C,v5,w6*C,v6）
gridon
%加速度
a3=-h*n.^2*wv.^2/（（n-1）*W01.^2）+w3*eps*eps;
a6=0*w6;
figure（3）
plot（w1*C,a1,w2*C,a2,w3*C,a3,w4*C,a4,w5*C,a5,w6*C,a6）
%绘制ds/dw-s线图，
V=[v1,v2,v3,v4,v5,v6]
S=[s1,s2,s3,s4,s5,s6]
A=[a1,a2,a3,a4,a5,a6]
W=[w1,w2,w3,w4,w5,w6]
figure（4）
plot（V,S）
%绘制切界线
fork1=[0:
10]
y1=tan（55/180*pi）*7.618-k1
if（abs（2.97-y1））<
0.01
k1=k1;
break;
end
end
fork2=[0:
y1=tan（160/180*pi）*（-1.179）-k2
if（abs（0.1692-y1））<
k2=k2;
%找最大值
x1=[-15:
0.001:
15]
y1=tan（55/180*pi）*x1-k1;
figure（5）
plot（x1,y1,x1,y2,V,S/5,x1,y3,5,-15,'
o'
）
axis（[-15,15,-15,15]）;
e=5%偏心距
s0=15
r0=sqrt（e.^2+s0.^2）;
a=tan（abs（V-e）./（s0+S））
%定义a即为压力角
%理论实际廓线
%理论
%曲率半径以及压力角
P=abs（（（dx1.^2+dy1.^2）.^（3/2））./（dx1.*ddy1-dy1.*ddx1））
figure（6）
plot（W*C,atan（a）*C,W*C,P）
rr=min（P）-5
T=rr*dy1/（（dx1.^2+dy1.^2）.^（1/2））
Y2=Y1+rr*dx1./（（dx1.^2+dy1.^2）.^（1/2））%实际
figure（7）
plot（X2,Y2,X1,Y1）
五：
计算结果分析
位移线图
速度线图
加速度线图
V-S线图
V-S线图以及切界线
曲率半径以及压力角
理论廓线以及实际廓线
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