机械原理大作业（二）
作业名称： 凸轮机构设计
设计题目： 23题
院系： 机电工程学院
班级： 1108102
设计者。学号：
指导教师： 丁刚
设计时间： 2013/6/30
1.运动分析题目：
设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表。
2.确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程（设定角速度为ω=10 rad/s）
升程： 0°< 120°
由公式可得：
s=60-60*cos(3*φ/2)；
v=90*ω*sin(3*φ/2)；
a=135*ω2 *cos(3*φ/2)；
远休止： 120°< 200°
由公式可得：
s=120；
v=0；a=0；
回程： 200°< 290°
由公式可得：
s=h[1-(10t23-15t24+6t25)]
v=(-30hω1/φ0')t22(1–2t2+t22)
a=(-60hω12/φ0'2)t2(1–3t2+2t22)
式中：t2=(φ0-φs)/ 0'
近休止： 290°< 360°
由公式可得：
s=0；v=0；
a=0；3.绘制推杆位移、速度、加速度线图(设ω=10rad）
1) 推拉位移曲线。
**：推拉位移曲线；
x=0:(pi/1000):(2*pi/3);
s1=60-60*cos(1.5*x);
y=(2*pi/3):(pi/1000):(10*pi/9);
s2=120;
z=(10*pi/9):(pi/1000):(29*pi/18);
t2=(z-10*pi/9)*2/pi;
s3=120*(1-(10*t2.^3-15*t2.^4+6*t2.^5));
m=(29*pi/18):(pi/1000):(2*pi);
s4=0;
plot(x,s1,'b',y,s2,'b',z,s3,'b',m,s4,'b');
xlabel('角度(rad)')
ylabel('行程(mm)')
title('推拉位移曲线');
grid;2）推杆速度曲线。
**：推杆速度曲线；
w=10;
x=0:(pi/1000):(2*pi/3);
v1=90*w*sin(1.5*x);
y=(2*pi/3):(pi/1000):(10*pi/9);
v2=0;
z=(10*pi/9):(pi/1000):(29*pi/18);
t2=(z-10*pi/9)*2/pi;
v3=(-30*120*w/(pi/2))*t2.^2.*(1-2*t2.^2+t2.^2);
v3=-120*w*sin(2*z-20*pi/9);
m=(29*pi/18):(pi/1000):(2*pi);
v4=0;
plot(x,v1,'r',y,v2,'r',z,v3,'r',m,v4,'r');
xlabel('角度(rad)')
ylabel('速度(mm/s)')
title('推杆速度曲线(w=10rad/s)')
grid;
3）凸轮推杆加速度曲线。
**：凸轮推杆加速度曲线；
w=10;
x=0:(pi/1000):(2*pi/3);
a1=135*w^2*cos(3*x/2);
y=(2*pi/3):(pi/1000):(10*pi/9);
a2=0;
z=(10*pi/9):(pi/1000):(29*pi/18);
t2=(z-10*pi/9)*2/pi;
a3=(-60*120*w^2/(pi/2)^2)*t2.*(1-3*t2.^2+2*t2.^2);
m=(29*pi/18):(pi/1000):(2*pi);
a4=0;
plot(x,a1,'m',y,a2,'m',z,a3,'m',m,a4,'m');
xlabel('角度(rad)')
ylabel('加速度(mm/s^2)')
title('凸轮推杆加速度曲线(w=10rad/s)')
grid;
4）绘制凸轮机构的/线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距。
**：/线图，确定e，s0;
x=0:(pi/1000):(2*pi/3);
s1=60-60*cos(1.5*x);
ns1=90*sin(1.5*x);
y=(2*pi/3):(pi/1000):(10*pi/9);
s2=120;
ns2=0;
z=(10*pi/9):(pi/1000):(29*pi/18);
t2=(z-10*pi/9)*2/pi;
s3n=120*(1-(10*t2.^3-15*t2.^4+6*t2.^5));
ns3=-120*10*3*t2.^2+120*15*4*t2.^3-120*6*5*t2.^4 ;
m=(29*pi/18):(pi/1000):(2*pi);
s4=0;
ns4=0;
x1=0:pi/36000:pi/2;
s1n=60-60*cos(1.5*x1);
v1=90*sin(1.5*x1);
m1=diff(s1n);%求切线1
n1=diff(v1);
z=m1./n1;
for i=1:length(z);
if abs(z(i)+tan(-55*pi/180))<0.001;
breakendendi;
b11=s1n(i)-z(i)*v1(i);
x1=-300:200;
y01=z(i)*x1+b11;%切线1
k1=z(i);
plot(x1,y01)
x3=10*pi/9:pi/36000:14*pi/9;%求切线2
s3n=120*(1-(10*t2.^3-15*t2.^4+6*t2.^5));
v3=-120*10*3*t2.^2+120*15*4*t2.^3-120*6*5*t2.^4 ;
m3=diff(s3n);
n3=diff(v3);
p=m3./n3;
for o=1:length(p);
if abs(p(o)-tan(-25*pi/180))<0.01;
breakendendo;
b33=s3n(o)-p(o)*v3(o);
x3=-300:700;
y03=p(o)*x3+b33;%切线2
plot(x3,y03);
sym uv
u,v]=solve('u= 1.4281*v-81.7665','u=-0.4663*v-59.6715');
v=11.66332347972972972972972972973 x
u=-65.110107738597972972972972972973 y
plot(ns1,s1,'m',ns2,s2,'b',ns3,s3n,'b',ns4,s4,'b',x1,y01,'g',x3,y03,'g',v,u,'*
xlabel('ds/d');
ylabel('s');
axis([-300,200,-300,300]);
title('s0,e 的确定');
grid;
确定凸轮基圆半径与偏距：
偏距e=90mm，s0=120mm；
基圆半径为r0=150mm。
5）滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制。
1）计算最小曲率半径。
**：计算最小曲率半径。
v=syms x1 x2 x3 x4 x5
s0=150;
e=90;
s1=60-60*cos(1.5*x1);
t1=(s1+s0).*cos(x1)-e*sin(x1);
y1=(s0+s1).*sin(x1)-e*cos(x1);
tx1=diff(t1,x1);
txx1=diff(t1,x1,2);
yx1=diff(y1,x1);
yxx1=diff(y1,x1,2);
for xx1=0:(pi/100):(2*pi/3);
k1=subs(abs((tx1*yxx1-txx1*yx1)/(tx1^2+yx1^2)^1.5),,
v=[v,1/k1];
ends2=120;
t2=(s2+s0).*cos(x2)-e*sin(x2);
y2=(s0+s2).*sin(x2)-e*cos(x2);
tx2=diff(t2,x2);
txx2=diff(t2,x2,2);
yx2=diff(y2,x2);
yxx2=diff(y2,x2,2);
for xx2=(2*pi/3):(pi/100):(10*pi/9);
k2=subs(abs((tx2*yxx2-txx2*yx2)/(tx2^2+yx2^2)^1.5),,
v=[v,1/k2];
ends3=60+60*cos(2*x3-20*pi/9);
t3=(s3+s0).*cos(x3)-e*sin(x3);
y3=(s0+s3).*sin(x3)-e*cos(x3);
tx3=diff(t3,x3);
txx3=diff(t3,x3,2);
yx3=diff(y3,x3);
yxx3=diff(y3,x3,2);
for xx3=(10*pi/9):(pi/100):(29*pi/18);
哈工大机械原理大作业 凸轮 23号
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