凸轮设计110607刘禹萱文档格式.docx

1、 1120200607 指导教师： 焦映厚 陈照波 设计时间： 2014年6月7日 凸轮机构设计说明书1. 设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构，机构运动简图如图1，机构的原始参数如表1所示。图1 机构运动简图表1 凸轮机构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870mm120余弦加速度3590正弦加速度65752. 凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程设定角速度为=1 rad/s（1） 升程：0由公式可得 （2） 远休止：195由公式可得 s = 70 v = 0 a

2、= 0（3） 回程：285式中 T = - （0 + s）（4） 近休止：360由公式可得： s = 0 v = 0 a = 02.2 位移、速度、加速度曲线图1 推杆位移曲线图2 推杆速度曲线图3 推杆加速度曲线3. 凸轮线图图4 4.凸轮机构基圆半径和偏距的确定以图4为基础，分别作出三条限制线，确定最小基圆半径及所对应的偏距e，其下方任一点满足压力角的限制条件。利用MATLAB作图，其代码如下，得出图如图5所示。图5由图5得：可取x0=20mm，y0=-50mm 则e=20mm，5.滚子半径的确定为求滚子许用半径，须确定最小曲率半径，以防止凸轮工作轮廓出现尖点或出现相交包络线，确定最小曲率

3、半径数学模型如下： 其中 而 利用上式可求的最小曲率半径，而后可确定实际廓线。理论廓线数学模型：凸轮实际廓线坐标方程式：其中rr为确定的滚子半径。根据上面公式，利用matlab编程求解，其代码如下：p0=2*pi/3;p1=13*pi/12;p2=19*pi/12;x1=0:（pi/100）:p0;s1=（70/2）*（1-cos（pi*x1/p0）;v1=pi*70/（2*p0）*sin（pi*x1/p0）;a1=（pi2）*70/（2*p02）*cos（pi*x1/p0）;x2=p0:p1;s2=70;v2=0;a2=0;x3=p1:p2;T=x3-p1;s3=70*（1-T/（pi/2）

4、+1/（2*pi）*sin（2*pi*T/（pi/2）;v3=-70/（pi/2）*（1-cos（2*pi*T/（pi/2）;a3=-2*pi*70/（pi/2）2）*sin（2*pi*T/（pi/2）;x4=p2:（2*pi）;s4=0;v4=0;a4=0;s0=50;e=20;dxdfai1=（v1-e）.*sin（x1）+（s0+s1）.*cos（x1）;dydfai1=（v1-e）.*cos（x1）-（s0+s1）.*sin（x1）;dx2dfai1=（2*v1-e）.*cos（x1）+（a1-s0-s1）.*sin（x1）;dy2dfai1=-（2*v1-e）.*sin（x1）+（a

5、1-s0-s1）.*cos（x1）;dxdfai2=（v2-e）.*sin（x2）+（s0+s2）.*cos（x2）;dydfai2=（v2-e）.*cos（x2）-（s0+s2）.*sin（x2）;dx2dfai2=（2*v2-e）.*cos（x2）+（a2-s0-s2）.*sin（x2）;dy2dfai2=-（2*v2-e）.*sin（x2）+（a2-s0-s2）.*cos（x2）;dxdfai3=（v3-e）.*sin（x3）+（s0+s3）.*cos（x3）;dydfai3=（v3-e）.*cos（x3）-（s0+s3）.*sin（x3）;dx2dfai3=（3*v3-e）.*cos（

6、x3）+（a3-s0-s3）.*sin（x3）;dy2dfai3=-（3*v3-e）.*sin（x3）+（a3-s0-s3）.*cos（x3）;dxdfai4=（v4-e）.*sin（x4）+（s0+s4）.*cos（x4）;dydfai4=（v4-e）.*cos（x4）-（s0+s4）.*sin（x4）;dx2dfai4=（4*v4-e）.*cos（x4）+（a4-s0-s4）.*sin（x4）;dy2dfai4=-（4*v4-e）.*sin（x4）+（a4-s0-s4）.*cos（x4）;dxdfai=dxdfai1 dxdfai2 dxdfai3 dxdfai4;dydfai=dydfai1 dydfai2 dydfai3 dydfai4;dx2dfai=dx2dfai1 dx2dfai2 dx2dfai3 dx2dfai4;dy2dfai=dy2dfai1 dy2dfai2 dy2dfai3 dy2dfai4;rou=abs（dxdfai.2+dydfai.2）.1.5）./（dxdfai.*dx2dfai-dydfai.*dy2dfai）;t=1;min=rou（1）;for i=0:2*pi if rou（t）rou（1）; min=rou（t）; end t=t+1;endrr=min/2;disp（rr）;结果如下6. 凸轮理论廓线和实际廓线的确定图6 轮廓线