大作业（二）
凸轮机构设计
（题号：_________）
班级：________________________ 学号：________________________ 姓名：________________________ 同组其他人员：________________________ 完成日期：________________________
凸轮机构大作业题目
目录
1、题目及原始数据；
2、推杆的运动规律及凸轮廓线方程；
3、计算程序框图
4、计算程序；
5、计算结果及分析；
6、凸轮机构图（包括推杆及凸轮理论和实际廓
线，并标出有关尺寸及计算结果
7、体会及建议
8、参考书
利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形凸轮机构（推杆的移动副导路位于凸轮盘回转中心的右侧）或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。
表1 两种凸轮机构的从动件运动规律
直动推杆组题号推程运动规律回程运动规律
5-B 等加速等减速运动五次多项式运动表2 两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及
回程阶段的凸轮转角
题号近休凸轮转角推程凸轮转角远休凸轮转角回程凸轮转角
B 0゜～45゜45゜～225゜225゜～270゜270゜～360゜
表3 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
题号初选基圆半
径r0/mm 偏距e/mm 滚子半径
r t/mm
推杆行程
h/mm
许用压力角许用最小曲率
半径[ρamin]
[α
1
] [α
2
]
B 20 +10 15 35 30゜ 75゜ 0.3r t
要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线。
二、推杆运动规律及凸轮轮廓方程
推程： 等加速 2
20
2/s h δ
δ
=
远休:
s h =
等减速
2
2002()/s h h δδδ
=--
回程 : 五次多项式整理得；
345121212s=h[1-10(()/)+15(()/)6(()/)]o o o δδδδδδδδδδδδ-------
理论轮廓廓线方程
00()sin cos ()cos sin x s s e y s s e δδδδ
=++=+-
工作廓线方程
cos sin t t x x r y y r δδ
=-=-
实际廓线方程
222
2sin (/)/(/)(/)
cos (/)/(/)(/)
dx d dx d dy d dy d dx d dy d θδδδθδδδ=+=-+
'cos 'sin r r x x r y y r θθ
=-=-
三、计算程序框图
|α|>[α1]？
开始
读入：r0，Δr0，r t，h或（φ），e或（l AB、l OA）δ1，δ2，δ3，δ4，[α1]，[α2]，[ρamin]，N
计算：s0
I=1
计算：s，x，y，ds/dδ，dx/dδ，dy/dδ，x′，y′
计算：α
r0= r0+Δr0r0= r0=Δr0
是回程？|α|>[α2]？
选出α1max及相应的凸轮转角选出α2max及相应的凸轮转角
计算：ρ
ρ<0?
|ρ|-r t≥[ρamin]？
计算ρa选出|ρamin|及相应的凸轮转角δamin
I=I+1
I≤N？
打印：x，y，x′，y′，ρamin，δamin，α1max，δ1max，α2max，δ2max，r0，δ，
s
结束
四、计算程序
#include
#include
#include
#define PI 3.141592653
double fact[72][2];
double theory[72][2];
int ang1=180,ang2=225,ang3=315; double h=35, rb=20,b=1;
double A1=30*PI/180, A2=75*PI/180; double P=18.2,e=10;
double So,r=15;
double S(int I)
{
double s;
double A;
double B;
if(I<=ang1/2)
{
A=I*PI/180;
B=ang1*PI/180;
s=2*h*pow(A/B,2);
}
else if((I>ang1/2)&&(I<=ang1))
{
A=I*PI/180;
B=ang1*PI/180;
s=h-2*h*pow((B-A)/B,2);
}
else if(I<=ang2)s=h;
else if(I<=ang3)
{
A=(I-ang2)*PI/180;
B=(ang3-ang2)*PI/180;
s=h*(1-10*pow(A/B,3)+15*pow(A/B,4)-6*pow(A/B,5));
}
else s=0;
return(s);
}
double ds(int Q)
{
double A,B,C;
if(Q<=ang1/2)
{
A=Q*PI/180;
B=ang1*PI/180;
C=4*h*A/(B*B);
}
else if((Q>ang1/2)&&(Q<=ang1))
{
A=Q*PI/180;
B=ang1*PI/180;
C=4*h*(B-A)/(B*B);
}
else if(Q<=ang2) C=0;
else if(Q<=ang3)
{
A=(Q-ang2)*PI/180;
B=(ang3-ang2)*PI/180;
C=h*(-30*A*A/pow(B,3)+60*pow(A,3)/pow(B,4)-30*pow(A,4)/pow(B,5));
}
else C=0;
return C;
}
double dss(int B3)
{
double A,B,C;
if(B3<=ang1/2)
{
A=B3*PI/180;
C=ang1*PI/180;
B=4*h/(C*C);
}
else if(B3>ang1/2&&B3<=ang1)
{
A=B3*PI/180;
C=ang1*PI/180;
B=-4*h/(C*C);
}
else if(B3<=ang2)B=0;
else if(B3<=ang3)
{
A=(B3-ang2)*PI/180;
C=(ang3-ang2)*PI/180;
B=h*(-60*A/pow(C,3)+240*A*A/pow(C,4)-120*A*A*A/pow(C,5));
}
else B=0;
return(B);
}
void xy(int ang)
{
double A,B,C,E,F,dx,dy;
A=ang*PI/180;
B=S(ang);
C=ds(ang);
dx=(So+B)*cos(A)+sin(A)*C-e*sin(A);
dy=-sin(A)*(So+B)+C*cos(A)-e*cos(A);
E=r*dy/sqrt(dx*dx+dy*dy);
F=r*dx/sqrt(dx*dx+dy*dy);
theory[ang/5][0]=(So+B)*sin(A)+e*cos(A);
theory[ang/5][1]=(So+B)*cos(A)-e*sin(A);
fact[ang/5][0]=theory[ang/5][0]-E;
fact[ang/5][1]=theory[ang/5][1]+F;
}
double a(int B1)/*****求解压力角****/
{
double A,B;
A=sqrt((ds(B1)-e)*(ds(B1)-e));
B=S(B1);
return atan(A/(B+So));
}
double p(int B2)
{
double dx,dy,dxx,dyy;
double A,B,C,D,E;
A=B2*PI/180;
B=ds(B2);
C=S(B2);
D=dss(B2);
dx=(So+C)*cos(A)+sin(A)*B-e*sin(A);
dy=-sin(A)*(So+C)+B*cos(A)-e*cos(A);
dxx=-(C+So)*sin(A)+cos(A)*B+D*sin(A)-e*cos(A);
dyy=-cos(A)*(So+C)-B*sin(A)+D*cos(A)-sin(A)*B+e*sin(A);
E=sqrt(pow(dx*dx+dy*dy,3))/sqrt(pow((dx*dyy-dxx*dy),2));
return(E);
}
void main()
{ FILE *fp;
int i;
int k,h,l;
double angle1max=0,angle2max=0,pmin=1000;
if((fp=fopen("sanying","w"))==NULL)
{
printf("Cann't open this file.\n");
exit(0);
}
fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point 4\n");
fprintf(fp," x y x' y' ");
//计算数据并写入文件
for(;i!=360;)
{
rb=rb+b;
So=sqrt(rb*rb-e*e);
for(i=0;i<=ang1;i=i+5)
{
if(a(i)>A1||p(i) break; } if(ang1+5-i)continue; for(i=ang1+5;i<=ang2;i=i+5) { if(p(i) } if(ang2+5-i)continue; for(i=ang2+5;i<=ang3;i=i+5) { if(a(i)>A2||p(i) break; } if(ang3+5-i)continue; for(i=ang3+5;i<360;i=i+5) { if(p(i) break; } } for(i=0;i<360;i=i+5) { xy(i); } for(i=0;i<=ang1;i=i+5) { if(angle1max { angle1max=a(i); k=i; } if(pmin>p(i)) { pmin=p(i); h=i; } } for(i=ang2;i<=ang3;i=i+5) { if(angle2max { angle2max=a(i); l=i; } if(pmin>p(i)) { pmin=p(i); h=i; } } for(i=0;i<72;i++) { fprintf(fp,"\n"); { fprintf(fp,"%12.3f\t%12.3f\t%12.3f\t%12.3f\t ",theory[i][0],theory[i][1],fact[i][0],fact[i][1]); } } fclose(fp); printf(" 理论坐标(x,y) ");printf("实际坐标(x,y)");printf("\n"); for(i=0;i<72;i++) { printf("%f ",theory[i][0]); printf(" "); printf("%f ",theory[i][1]); printf(" "); printf("%f ",fact[i][0]); printf(" "); printf("%f ",fact[i][1]); printf("\n"); } printf("基圆半径是:%f\n",rb); printf("推程最大压力角是:%f\n",angle1max*180/PI); printf("此时角度是是:%d\n",k); printf("回程最大压力角是:%f\n",angle2max*180/PI); printf("此时角度是是:%d\n",l); printf("最小曲率半径是:%f\n",pmin); printf("此时角度是:%d\n",h); } 五、计算结果及分析 理论坐标x 理论坐标y实际坐标x实际坐标y 10.000000115.56816211.293103130.512321 20.039083114.31063922.471855129.112046 29.953795112.28870733.510983126.860818 39.696314109.51162944.356597123.769320 49.219138105.99042754.955228119.850344 58.474959101.73793865.253713115.118838 67.41655796.76890275.199098109.592009 75.99672591.10010384.738564103.289453 84.16820984.75052793.81938796.233330 91.88369177.741555102.38893288.448558 99.09581070.097185110.39469879.963042 105.75722361.844259117.78439870.807912 111.82071753.012716124.50610461.017774 117.23936343.635834130.50843250.630961 121.96673133.750482135.74079239.689778 125.957144 23.397353 140.153683 28.240731 129.165998 12.621184 143.699049 16.334732 131.550116 1.470946146.330683 4.027279 133.068162-10.000000148.004678-8.621416 133.573478-21.724363148.573242-21.808621 132.927116-33.592903147.847706-35.134332 131.110804-45.483796145.811871-48.463499 128.119609-57.273502142.463995-61.659683 123.962059-68.838237137.816884-74.586611 118.660100-80.055446131.897811-87.109735 112.248890-90.805265124.748264-99.097770 104.776442-100.971946116.423537-110.424205 96.303108-110.445244106.992155-120.968754 86.900923-119.12172596.535156-130.618748 76.652799-126.90601085.145215-139.270430 65.651605-133.71191572.925643-146.830160 53.999112-139.46348559.989261-153.215507 41.804845-144.09591246.457159-158.356205 29.184835-147.55631932.457365-162.194985 16.260293-149.80440818.123425-164.688249 3.156226-150.812955 3.592926-165.806597 -10.000000-150.568162-10.994037-165.535189 -23.084827-149.123647-25.379543-163.947084 -35.993964-146.544211-39.571896-161.111243 -48.629166-142.849486-53.463083-157.049248 -60.894270-138.067589-66.947384-151.792013 -72.695933-132.234915-79.922175-145.379550 -83.944335-125.395853-92.288709-137.860660 -94.553870-117.602453-103.952871-129.292568 -104.443793-108.914028-114.825889-119.740481 -113.538836-99.396700-124.825012-109.277097 -121.727552-89.087472-133.938976-97.798450 -128.743333-77.939306-141.897783-85.147665 -134.320004-66.002685-148.296955-71.447391 -138.263460-53.439531-152.846268-56.952612 -140.469540-40.484954-155.392740-42.000903 -140.930485-27.409448-155.923766-26.960506 -139.731023-14.484083-154.553686-12.184372 -137.035532-1.950857-151.498994 2.025104 -133.06816210.000000-147.04718715.439380 -128.08806221.244452-141.52279127.915887 -122.36209131.730004-135.25256139.400453 -116.13746341.471701-128.53101449.921547 -109.61679950.539030-121.58764459.577772 -102.93796259.034539-114.55843768.519504 -96.16081367.065477-107.46611876.923981 -89.26278174.710218-100.21389484.960735 -82.14469981.981660-92.59336692.743879 -74.64796388.790099-84.300717100.271577 -66.62533894.958224-75.240684107.237305 -58.095654100.403660-65.608023113.386892 -49.123827105.084964-55.476046118.673537 -39.778138108.966507-44.921863123.057004 -30.129713112.018750-34.025797126.503933 -20.251983114.218463-22.870774128.988091 -10.220123115.548903-11.541691130.490572 -0.110482115.999947-0.124769130.999941 分析 基圆半径是:116.000000 推程最大压力角是:5.273246 此时角度是是:90 回程最大压力角是:21.408137 此时角度是是:275 最小曲率半径是:18.384284 此时角度是:315 -200 -1000 100200-200 -100 0100200 理论坐标y 实际坐标y （六）心得体会 在解决大作业过程中不仅仅让自己更熟悉课本知识同时使得自己重温C 语言让自己更加熟练与程序的设计，提高了自己的逻辑运用能力，这种对运行的机构的认识，我相信对以后的理论知识求解也有帮助。对于下一次的工程设计也充满了信心。 通过对凸轮机构的编程设计： （1）、熟悉了推杆的运动规律特别是等加速等减速和五次多项式运动规 律； （2）、掌握了已知推杆运动规律用解析法对凸轮轮廓曲线的进行设计的方法以及设计时应该注意的各个性能要求； （八）、参考书 《机械原理》第七版高等教育出版社 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() Timer1.Enabled = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single Dim s As Single, q As Single 'i作为静态变量，控制流程；s代表位移；q代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then 机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 机械原理大作业三 课程名称：机械原理 设计题目：齿轮传动设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间： 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数 2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =，输出转速m in /1201r n =，min /1702r n =， min /2303r n ，带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ，定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ，滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、，定轴齿轮传动的传动比为f i ，则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮，其齿数： 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ；它们的齿顶高系数1=* a h ，径向间 隙系数25.0=*c ，分度圆压力角020=α，实际中心距mm a 51'=。 Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 姓名：李清蔚 学号：1140810304 班级：1408103 指导教师：林琳 一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表 1 表一：凸轮机构原始参数 升程（mm ) 升程 运动 角（o） 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角（o） 回程 运动 角（o） 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角（o） 远休 止角 （o） 近休 止角 （o） 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120 二.凸轮推杆运动规律 （1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程F0=90° ①位移方程如下： ②速度方程如下： ③加速度方程如下： （2）回程运动规律（4-5-6-7多项式） 回程，F0=90°，F s=100°，F0’=50°其中回程过程的位移方程，速度方程，加速度方程如下： 三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程，写出凸轮每一段的运动方程，运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束 2、运动规律ds图像如下： 速度规律dv图像如下： 加速度da规律如下图： 3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础，可分别作出三条限制线（推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t'，起始点压力角许用线B0d'')，以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点，即可满足压力角的限制条件。 得图如下：得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为（13，-50）经计算取偏距e=13mm，r0=51.67mm. 机械原理大作业 二、题目（平面机构的力分析） 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数)，滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示，加于构件3上的生产阻力Fr=400 N，构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图 三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-== j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体，并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体，并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下： %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算，也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2; 机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚明 设计时间： 工业大学机械设计 1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程（mm) 升程运动 角（o）升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)] V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： 11208103xx 指导教师：林琳 设计时间： 2014.5.2 工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ????? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); 机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目： 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2 电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min，带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4，定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5，滑移齿轮的传动比为9、心、「3，定轴齿轮传动的传动比为i f，则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮，其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ；它们的齿顶高系数0 1，径向间隙 系数c 0.25，分度圆压力角200，实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮，其齿数：Z11 z13 13，乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1，径向间隙系数c 0.25，分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24，齿顶高系数 h a 1，径向间隙系数c 0.20，分度圆压力角为200（等于啮合角’）。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6 连杆的运动的分析 一．连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二．机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动，活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副，则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2．基本杆组划分 图1-13中1为原动件，先移除，之后按拆杆组法进行拆分，即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组，杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下： 图二 图一 图三 三．各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组， ? c o s l A B x B =， ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组， C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标，进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组， B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度，求二阶导数为加速度。 lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; 设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程： 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0 s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 院 系： 机电学院 班 级： 1208103 完 成 者： xxxxxxx 学 号： xx 指导教师： 林琳 设计时间： 2014.5.2 哈尔滨工业大学 凸轮机构设计 一、设计题目 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，650π= Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ?? ??????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ?? ??????? ??-=512cos 1601ππωv ； ?? ? ??=512sin 1442 1?πωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（914π?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，95' 0π= Φ，6s π =Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ????-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=5 9sin 451v ； ()π?ω-=5 9cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); Har bi n I nst i t ute of Technol ogy 械原理大作业二课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 凸轮推杆运动规律 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0 450 推程 450900 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程16002000 回程20002400 ds s 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮d线图 采用VB编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click（） Timer1.Enabled = True ' 开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single 表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 1 = i + 0.1 If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Picture1.PSet Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlue Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程； s 代表位移； q 代 哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第题) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电学院 班级：1208103 完成者：xxxxxxx 学号：11208103xx 指导教师：林琳 设计时间：2014.5.2 哈尔滨工业大学 凸轮机构设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表，据此设计该凸轮机构。 序号 升程（mm ） 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 （°） 3 50 150 正弦加速度 30 100 余弦加速度 60 30 80 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?????? ??-=512sin 215650?ππ?S ； ??? ?? ???? ??-= 512cos 1601ππωv ； ω ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0:0.01:5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6:0.01:pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.001:2*pi; 机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：连杆机构运动分析 院系：机械工程院 班级： xxxx 学号： xxxxx 设计者： xx 设计时间：2016年6月 一、题目 1-12：所示的六连杆机构中，各构件尺寸分别为：lAB =200mm，lBC=500mm，lCD=800mm，xF=400mm，xD=350mm，yD=350mm，w1=100rad/s，求构件5上的F点的位移、速度和加速度。 二、数学模型 1.建立直角坐标系 以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X-Y,如下图所示。 2.机构结构分析 该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3）、II级杆组PRP （杆5、滑块4）组成。 3.各基本杆组运动分析 1.I级杆组RR（原动件AB） 已知原动件AB的转角 φ＝0－2Π 原动件AB的角速度 w=10rad/s 原动件AB的角加速度 α=0 运动副A的位置 xA=-400,yA=0 运动副A的速度 vA=0,vA=0 运动副A的加速度 aA=0,aA=0 可得： xB=xA+lAB*cos(φ) yB=yA+lAB*sin(φ) 速度和加速度分析： vxB=vxA-wl*AB*sin(Φ) vyB=vyA+w*lAB*sin(φ) axB=axA-w2*lAB*cos(φ)-e*lAB*sin(φ) ayB=ayA-w2*lAB*sin(φ)+e*lAB*cos(φ) 2.II级杆组RRR（杆2、3） 杆2的角位置、角速度、角加速度 lBC=500mm，lCD=800mm，xD=350mm，yD=350mm， ψ2=arctan﹛[Bo+﹙Ao2+Bo2-Co2﹚?]／﹙Ao+Bo﹚﹜ ψ3=arctan[﹙yC-yD)／(xC-xD)] Ao=2*LBC(xD-xB) Bo=2*LBC(yD-yB) lBD2=(xD-xB)2+(yD-yB)2 Co=lBC2+lBD2-lCD2 xC=xB+lBC*cos(ψ2) yC=xB+lBC*sin(ψ2) 求导可得C点的角速度和角加速度。 哈工大机械原理大作业——凸轮——2号 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： Harbin Institute of Technology 机械原理大作业 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 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 14 90°120°余弦加 速度 35°90°3-4-5 多项式 65°80°70° (1) 推杆升程、回程运动方程如下： A.推杆升程方程： 设为1rad s ω= 升程位移为： ()() 1cos451cos1.5 2 h s π ψψψ ?? ?? =-=- ?? ? Φ ?? ?? 2 3 ψπ ≤≤升程速度为： ()() 1 1 00 sin67.5sin1.5 2 h v πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤升程加速度为： ()() 22 2 1 1 00 cos101.25cos1.5 2 h a πωπ ψψωψ ?? == ? ΦΦ ?? 2 3 ψπ ≤≤ B.推杆回程方程： 回程位移为： ()()345 111110156s h T T T ψ??=--+?? 1029 918 ψπ≤≤ 回程速度为： ()()2211110 3012h v T T T ωψ=- -+'Φ 1029 918ψπ≤≤ 回程加速度为： ()()22 11112 60132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 其中：() 010 s T ψ-Φ+Φ= 'Φ 1029 918 ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图 clc clear x1=linspace(0,2*pi/3,300); x2=linspace(2*pi/3,10*pi/9,300); x3=linspace(10*pi/9,29*pi/18,300); x4=linspace(29*pi/18,2*pi,300); T1=(x3-10*pi/9)/(pi/2); s1=45*(1-cos(1.5*x1)) s2=90; s3=90*(1-(10*T1.^3-15*T1.^4+6*T1.^5)); s4=0; plot(x1,s1,'r',x2,s2,'r',x3,s3,'r',x4,s4,'r') xlabel('角度ψ/rad'); ylabel('位移s/mm') title('推杆位移线图') grid axis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图： 哈工大机械原理大作业凸轮机构设计题 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N] H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称： 机械原理 设计题目： 凸轮机构设计 一．设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构， 1.运动规律（等加速等减速运动） 推程 0450≤≤? 推程 009045≤≤? 2.运动规律（等加速等减速运动） 回程 00200160≤≤? 回程 00240200≤≤? 三．推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds -φ 线图 采用VB 编程，其源程序及图像如下： 1.位移： Private Sub Command1_Click() = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Static i As Single Dim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量，控制流程；s 代表位移；q 代表角度 = 0 = 0 i = i + If i <= 45 Then q = i s = 240 * (q / 90) ^ 2 Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i s = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2) Step(q, -s), vbGreen ElseIf i >= 90 And i <= 150 Then q = i s = 120 Step(q, -s), vbBlack ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = i s = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400 Step(q, -s), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Then q = i s = 240 * (230 - q) ^ 2 / 6400 Step(q, -s), vbRed ElseIf i >= 230 And i <= 360 Then q = i s = 0 Step(q, -s), vbBlack Else End If End Sub 2.速度 Private Sub Command2_Click() = True '开启计时器 End Sub Private Sub Timer2_Timer() Static i As Single Dim v As Single, q As Single, w As Single 'i为静态变量，控制流程；q代表角度；w代表角速度，此处被赋予50 = 0 = 0 w = 50 i = i + If i <= 45 Then q = i v = 480 * w * q / 8100 Step(q, -v), vbRed ElseIf i >= 45 And i <= 90 Then q = i 连杆机构的运动分析 一.题目 如图所示是曲柄摇杆机构，各构件长度分别为a，b，c，d，试研究各构件长度的变化对机构急回特性的影响规律。 二.机构分析 四连杆机构可分为如下两个基本杆组 Ⅰ级杆组 RRRⅡ级杆组 AB为曲柄，做周转运动；CD为摇杆，做摆动运动； BC为连杆；AB，CD均为连架杆，AB为主动件。 三.建立数学模型 θ为极位夹角，φ为最大摆角 必须满足条件为：1.a≤b，a≤c，a≤d（a为最短杆）； 2.L min+L max≤其他两杆之和。 下面分析杆长和极位夹角的关系： 在△AC2B中， =； 在△AC1B中， =。 θ=- K= 最后分以下四种情况讨论： 1.机架长度d变化 令a=5，b=30，c=29 d由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 2.连杆长度b变化 令a=5，b=29，d=30 b由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 3.摇杆长度c变化 令a=5，b=29，d=30 c由6开始变化至54，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 4.曲柄长度a变化 令b=29，c=28，d=30 a由5开始变化至27，步长为1 输出杆长a，b，c，d和K。 四．MATLAB计算编程a=5;b=30;c=29; d=6:1:54; m=(d.^2-216)./(50.*d); n=(384+d.^2)./(70.*d); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(d,K,'b') xlabel('机架长度d变化时 '); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); ———————————————————————————————————— ——— a=5;d=30;c=29; b=6:1:54; m=((b-5).^2+59)./(60.*(b- 5)); n=(59+(b+5).^2)./(60.*(b+ 5)); p=acos(m); q=acos(n); w=p-q; o=(w.*180)/3.14; K=(180+o)./(180-o); fprintf('%.6f\n',K); plot(b,K,'b') xlabel('连杆长度b变化时'); ylabel('极位夹角/度'); tilte('极位夹角变化图'); 大作业（二）凸轮机构设计（题号：8）班级： 姓名、学号： 成绩： 完成日期： 目录 1.凸轮机构大作业题目 (2) 2.推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3) 3.程序流程图 (3) 4.源程序…………………………………………………^5 5.计算结果 (14) 6.凸轮机构图 (16) 7.体会及建议 (19) 8.参考资料 (20) 一、凸轮机构大作业题目 试用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下表所示，凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1 凸轮机构的推杆运动规律 表2 两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 要求：每组（每三人为一组，每人一题）至少打印出一份源程序，每人打印出原始数据；凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；和最后说确定的基圆半径。计算点数N=72~120。 绘出凸轮的理论轮廓和实际轮廓（可用计算机绘图）。 二、推杆运动规律及凸轮廓线方程： 推程（正弦加速度）：s=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/(2π)] 回程（等加速段）：s=h-2hδ2/δ'02 回程（等减速段）：s=2h(δ'0-δ)2/δ'02 凸轮理论廓线方程：x=l OA sinδ-l AB sin(δ+φ+φ0) y=l OA cosδ-l AB cos(δ+φ+φ0) 式中，φ0为推杆的初始位置角，其值为: φ0 四、源程序 clear； r0=22;%初选的基圆半径 dr0=0.05; a=72; %机架长度 L=68;%摆杆长度 rr=18;%滚子半径 fai=28*pi/180;%推杆摆角 PI=3.141592653; alpha1=45;%许用压力角α1 alpha2=65;%许用压力角阿尔法2 lambda=6.3;%许用最小曲率半径 N=120;%取用点的个数 delta1=180*pi/180;%推程凸轮最大转角 delta2=70*pi/180; %远休凸轮最大转角 delta3=80*pi/180;%回程凸轮最大转角 delta4=30*pi/180;%近休凸轮最大转角 alphamax1=0;% 推程最大压力角初值 alphamax2=0; %回程最大压力角初值 roumin=100; %凸轮最小曲率半径初值 机械原理大作业凸轮机构设计 （题号：3-A） 学院：机电工程学院 目录 （一）设计题目及数据 （二）推杆运动规律及凸轮廓线方程 （三）程序框图 （四）计算源程序 （五）凸轮机构图（廓线） （六）设计心得及体会 （七）参考文献 一、设计题目及数据 试用计算机辅助设计完成摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 （1）推程运动规律为正弦加速度运动，回程运动规律为等加速等减速运动； （2）打印出原始数据； （3）打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值； （4）打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角； （5）打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角； （6）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号 初选的基圆半 径 R0/ mm 偏距 /mm 推杆行程/m m 滚子半径Rr/m m 许用压力角 许用最小曲率半径[ρamin] [α1] [α2] 3-A 15 5 28 10 30? 70? 0.3Rr 计算点数：N=120 q1=60; 近休止角δ1 q2=120; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二、运动规律：1.推程运动规律：正弦加速度运动00=[(/)-sin(2/)/2]S h δδπδδπ 2.回程运动规律：等加速等减速运动：2''20=-2/S h h δδ ('0=0-/2S δ) '2'200=2h(-)/S δδδ 3近休凸轮转角0°- 60°，推程凸轮转角60°-180°，远休凸轮转角180°-270° 二、推杆运动规律及凸轮廓线方程 推杆运动规律： （1）近休阶段：0o ≤δ<60 o X L =R L cos （m α-δ） Y L =R L cos （m α-δ） Xs=R 0cos(m α-δ) Y L =R L sin （m α-δ） 其中m α=arctan 22 0()r e R R e ++ R L= R 0+R r 大作业（二） 凸轮机构设计 （题号：4—B） 班级：机制02班 学号：2010012407（8）同组人员：杭程光高源 完成日期：2011-11-15 凸轮机构大作业题目 利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形凸轮机构（推杆的移动副导路位于凸轮盘回转中心的右侧）或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。 表1 两种凸轮机构的从动件运动规律 表2 两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角 表3 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 表4 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓。 注：滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角α计算公式为： ) sin(])cos([tan 00????δ ? α+-+= OA AB OA AB L l l d d l μ 且当摆动推杆的角速度ω2与ω1异向时，上式方括号前取减号；当ω2与ω1同向时，取加号。φ0为推杆初位角，可有以下公式计算获得： AB OA AB OA l l r l l 2cos 2 0220++= ? 一、作业数据 二、动规律及凸轮廓线方程 推程 等加速 20 2 /2δ δh s = 等减速 2 020/)(2δδδ--=h h s 回程 理论轮廓廓线方程 x=(s 0+s)sin δ+ecos δ y= (s 0+s)cos δ-esin δ 工作廓线方程 x '=x-t r cos δ y '=y-t r sin δ哈工大机械原理大作业 凸轮机构设计 题
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