哈工大机械原理凸轮大作业Word格式文档下载.docx

1、3550改进正弦70100120二、 计算流程框图三、 建立数学模型1. 从动件运动规律方程首先，由于设计凸轮轮廓与凸轮角速度无关，所以不妨设凸轮运动角速度为w = 1rad/s。（1）推程运动规律 （0 90 s= v= a=式中：h=65mm，0=/2（2）远休程运动规律 （90 190s = 65mmv = 0a = 0（3）回程运动规律 （190 240 （190 196.25（196.25 233.75（233.75回程运动中的速度和加速度为位移对时间t的倒数：（4）近休程运动规律 （240 360s = 02. 从动件位移、速度、加速度线图（1）位移线图（2）速度线图（3）加速度线

2、图（4）位移、速度、加速度线图MATLAB源程序% 已知条件h = 65; %mmphi_0 = 90./180*pi; %radalpha_up_al = 35./180*pi; %升程许用压力角phi_00 = 50./180*pi;alpha_down_al = 70./180*pi; %回程许用压力角phi_s = 100./180*pi;phi_ss = 120./180*pi;w = 1; % 绘制从动件位移、速度、加速度线图% 推程阶段t_up = 0 : 0.5 : 90;t_up1 = t_up./180*pi;syms t_up1 phi_up s_up v_up a_up

3、phi_up = w.*t_up1;s_up = h./2.*（1 - cos（pi.*phi_up./phi_0）;v_up = diff（s_up,t_up1）;a_up = diff（v_up,t_up1）;s_up1 = double（subs（s_up,t_up./180*pi）;v_up1 = double（subs（v_up,t_up./180*pi）;a_up1 = double（subs（a_up,t_up./180*pi）;% 远休程t_s = 90 : （90+100）;t_s1 = t_up./180*pi;s_s（1:201） = h;v_s（1:201） = 0;a

4、_s（1:% 回程阶段1t_down1 = （90+100） : （90+100+50/8）;t_down11 = t_down1./180*pi;syms t_down11 phi_down1 s_down1 v_down1 a_down1phi_down1 = w.*t_down11;s_down1 = h - h./（4+pi）.*（pi.*（phi_down1 - phi_0 - phi_s）./phi_00 - .sin（4.*pi.*（phi_down1 - phi_0 - phi_s）./phi_00）./4）;v_down1 = diff（s_down1,t_down11）;a

5、_down1 = diff（v_down1,t_down11）;s_down11 = double（subs（s_down1,t_down1./180*pi）;v_down11 = double（subs（v_down1,t_down1./180*pi）;a_down11 = double（subs（a_down1,t_down1./180*pi）;% 回程阶段2t_down2 = （90+100+50/8） : （90+100+7*50/8）;t_down22 = t_down2./180*pi;syms t_down22 phi_down2 s_down2 v_down2 a_down2

6、phi_down2 = w.*t_down22;s_down2 = h - h./（4+pi）.*（2+pi.*（phi_down2 - phi_0 - phi_s）./phi_00 - 9.*sin（pi./3 + 4.*pi.*（phi_down2 - phi_0 - phi_s）./（3.*phi_00）./4）;v_down2 = diff（s_down2,t_down22）;a_down2 = diff（v_down2,t_down22）;s_down22 = double（subs（s_down2,t_down2./180*pi）;v_down22 = double（subs（v_

7、down2,t_down2./180*pi）;a_down22 = double（subs（a_down2,t_down2./180*pi）;% 回程阶段3t_down3 = （90+100+7*50/8） : （90+100+50）;t_down33 = t_down3./180*pi;syms t_down33 phi_down3 s_down3 v_down3 a_down3phi_down3 = w.*t_down33;s_down3 = h - h./（4+pi）.*（4+pi.*（phi_down3 - phi_0 - phi_s）./phi_00 - sin（4.*pi.*（ph

8、i_down3 - phi_0 - phi_s）./phi_00）./4）;v_down3 = diff（s_down3,t_down33）;a_down3 = diff（v_down3,t_down33）;s_down33 = double（subs（s_down3,t_down3./180*pi）;v_down33 = double（subs（v_down3,t_down3./180*pi）;a_down33 = double（subs（a_down3,t_down3./180*pi）;% 近休程t_ss = （90+100+50） : 360;s_ss（1:241） = 0;v_ss（1

9、:a_ss（1:% 绘图位移t = t_up t_s t_down1 t_down2 t_down3 t_ss;phi = w .* t ./ 180 .*pi;s = s_up1 s_s s_down11 s_down22 s_down33 s_ss;v = v_up1 v_s v_down11 v_down22 v_down33 v_ss;a = a_up1 a_s a_down11 a_down22 a_down33 a_ss;figure（Name,从动件位移-时间线图）;plot（t,s,klinewidth,1.0）;grid on;title（xlabel（转角phi / 度yl

10、abel（位移h/mm% 绘图速度从动件速度-时间线图plot（t,v,速度v/mm*s-1% 绘图加速度从动件加速度-时间线图plot（t,a,加速度a/mm*s-23. 绘制ds/d线图并确定基圆半径和偏距（1） 绘制ds/d线图及源程序MATLAB源程序：% 绘制ds/dphi-s线图，确定基圆半径和偏距ds_dphi = v ./ w;凸轮ds/dphi - s线图plot（ds_dphi,s,1.5）;hold on;axis（-150 150 -70 70）;ds/dphi / （mm*s-2）s/mm% 三条临界线x = linspace（-150,150,301）;k_up =

11、 tan（pi/2 - alpha_up_al）;y_up = k_up.*x - 66;plot（x,y_up,k_down = - tan（pi/2 - alpha_down_al）;y_down = k_down.*x - 24.7;plot（x,y_down,x0 = linspace（0,150,151）;k0 = - tan（alpha_up_al）;y0 = k0.*x0;plot（x0,y0,-% 由图像选取凸轮基圆半径为r0 = sqrt（232 + 342） = 41 mm,偏距e = 23mmplot（23,-34,orr0 = 41;e = 23;plot（linspa

12、ce（0,23,10）,linspace（0,-34,10）,r,linspace（0,23,10）,linspace（-34,-34,10）,linspace（23,23,10）,linspace（0,-34,10）,（2） 确定基圆半径和偏距在凸轮机构的ds/d-s线图里再作斜直线Dt-dt与升程的ds/d-s曲线相切并使与纵坐标夹角为升程许用压力角，则Dt-dt线的右下方为选择凸轮轴心的许用区。作斜直线Dt-dt与回程的ds/d-s曲线相切，并使与纵坐标夹角为回程的许用压力角，则Dt线的左下方为选择凸轮轴心的许用区。考虑到升程开始瞬时机构压力角也不超过许用值，自B0点作限制线B0-d0与纵坐标夹角为升程，则这三条直线的围成的下方区域为为选取凸轮中心的许用区。由图可取基圆半径r0=41mm，偏距e=23mm，s0=34mm。4. 绘制凸轮理论轮廓压力角、曲率半径线图（1） 压力角、曲率半径数学模型压力角计算公式：曲率半径计算公式：其中：（2） MATLAB程序% 凸轮理论轮廓压力角和曲率半径线图s0 = 34;% 压力角t = t_up t_s t_down1 t_dow