凸轮大作业
机械原理大作业2凸轮(18题)
1、运动分析题目如图1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1。
图 1表 1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（）18 100150正弦加速度 30 100等减等加速 6040702、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从动件运动方程：（1）从动件升程运动方程升程段采用正弦加速度运动规律，运动方程为：()1212112100sin 5/6251001251cos 05/656210012sin 55/6s v a ϕϕππωπϕϕππωϕπ⎫⎡⎤⎛⎫=-⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎪⎪⎡⎤⎪⎛⎫⎛⎫=-≤≤⎬ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎪⎪⨯⎛⎫⎪= ⎪⎝⎭⎪⎭（2）从动件远休止运动方程在远休止s Φ段，即5/619/18πϕπ≤≤时，100s h mm ==,0v =,0a =。
（3）从动件回程运动方程升程段采用等减等加运动规律，运动方程为：()221221220019100518()94001919/184/3518()94005()9s v a πϕπωπϕπϕππωπ⎫⎪⎡⎤=--⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎪⎡⎤=--≤≤⎬⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎪=-⎪⎪⎭()221221220029()518()94002()4/329/1853()94005()9s v a πϕπωπϕπϕππωπ⎫⎪=-⎪⎪⎪⎪⎪=--≤≤⎬⎪⎪⎪⎪=⎪⎪⎭（4）从动件近休止运动方程在近休止s 'Φ段，即29/182πϕπ≤≤时，0s =,0v =,0a =。
2.2推杆位移、速度、加速度线图：（1）推杆位移线图图 2 推杆位移线图（2）推杆速度线图图 3 推杆速度线图（3）推杆加速度线图图 4 推杆加速度线图3、凸轮机构的ds s d ϕ-线图，并由此确定凸轮的基圆半径和偏距：图 5 凸轮机构的dss d ϕ-线图 4滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制 4.1凸轮的理论轮廓方程为：00()cos sin (02)()sin cos x s s e y s s e ϕϕϕπϕϕ=+-⎫≤≤⎬=++⎭式中，220031.45s r e mm =-=（1）推程凸轮轮廓方程：11231100sin cos 18sin 5/625(05/6)112(31100sin )sin 18cos 5/625x y ϕϕϕϕππϕπϕϕϕϕππ⎫⎧⎫⎡⎤⎛⎫=+--⎨⎬⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎪⎩⎭≤≤⎬⎡⎤⎛⎫⎪=+-+ ⎪⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦⎭（2）远休止凸轮轮廓方程：131cos 18sin (5/619/18)131sin 18cos x y ϕϕπϕπϕϕ=-⎫≤≤⎬=+⎭（3）回程凸轮轮廓方程：222220019131cos 18sin 518()9(19/184/3)20019131sin 18cos 518()9x y πϕϕϕππϕππϕϕϕπ⎫⎧⎫⎪⎪⎪⎡⎤=---⎪⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎪⎩⎭⎪≤≤⎬⎧⎫⎪⎪⎪⎡⎤⎪=--+⎨⎬⎢⎥⎪⎣⎦⎪⎪⎪⎩⎭⎭22222002931()cos 18sin 518()9(19/184/3)2002931()sin 18cos 518()9x y πϕϕϕππϕππϕϕϕπ⎫⎧⎫⎪⎪⎪=+--⎪⎨⎬⎪⎪⎪⎩⎭⎪≤≤⎬⎧⎫⎪⎪⎪⎪=+-+⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎭（4）近休止凸轮轮廓方程：31cos 18sin (29/182)31sin 18cos x y ϕϕπϕπϕϕ=-⎫≤≤⎬=+⎭4.2凸轮理论轮廓曲线为：图 6 凸轮理论轮廓由上图可编程可求其最小曲率半径为min 10.309110mm ρ=≈，所以滚子半径min 1037r r mm ρ=-∆=-=。
凸轮机构大作业___西工大机械原理要点
大作业（二）凸轮机构设计（题号：4-A）（一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图·········（四）计算程序·················（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书···················一题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计（1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律；（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。
机械原理大作业——凸轮
大作业（二）凸轮机构设计题号： 6班级：姓名：学号：同组者：成绩：完成时间：目录一凸轮机构题目要求 (1)二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (2)三计算程序 (3)四运算结果及凸轮机构图 (9)4.1 第一组（A组）机构图及计算结果 (9)4.2 第二组（B组）机构图及计算结果 (14)4.3 第三组（C组）机构图及计算结果 (19)五心得体会 (24)第一组（A组） (24)第二组（B组） (24)第三组（C组） (24)六参考资料 (25)附录程序框图 (26)一凸轮机构题目要求（摆动滚子推杆盘形凸轮机构）题目要求：试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下各表所示。
凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
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机架长度Loa/mm摆杆长度Lab/mm滚子半径Rr/mm推杆摆角φ许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]A 15 60 55 10 24°35°70°0.3RrB 20 70 65 14 26°40°70°0.3RrC 22 72 68 18 28°45°65°0.35Rr 要求：1）凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值2）推程和回程的最大压力角，及凸轮对应的转角3）凸轮实际轮廓曲线的最小曲率4）半径及相应凸轮转角5）基圆半径6）绘制凸轮理论廓线和实际廓线7）计算点数：N：72～120推杆运动规律：1)推程运动规律：等加速等减速运动2)回程运动规律：余弦加速度运动二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程1）推程：1，运动规律：等加速等减速运动；2，轮廓线方程：A：等加速推程段设定推程加速段边界条件为： 在始点处 δ=0，s=0，v=0。
在终点处 h /2 s ,2/==δοδ。
整理得：⎪⎩⎪⎨⎧===^2^2/*h *4a ^2/**h *4v ^2^2/*h *2s δοωδοδωδοδ（ 注意：δ的变化范围为0~δ0/2。
哈工大—机械原理凸轮大作业
一、题目要求及机构运动简图如图1所示直动从动件盘形凸轮机构。
其原始参数见表1。
图一凸轮运动简图表一凸轮原始参数二、计算流程框图凸轮机构分析建立数学模型位移方程速度方程加速度方程速度线图位移线图加速线图ds/dΨ-s曲线升程压力角回程压力角确定轴向及基圆半径压力角图确定滚子半径实际轮廓理论轮廓轮廓图结束三、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 < φ < 90°)s=h2×[1−cos(πφ0×φ）]v=πhw2φ0×sin(πφ0×φ）a=π2ℎw22φ02×cos(πφ0×φ）式中：h=65mm，Φ0=π/2（2）远休程运动规律 (90°< φ < 190°)s = 65mmv = 0a = 0（3）回程运动规律 (190°< φ < 240°)s1=h−h4+π∗(π∗(φ−φ0−φs)φ0′−sin(4∗π∗φ−φ0−φsφ0)4)(190°< φ < 196.25°)s2=h−h4+π∗(2+π∗(φ−φ0−φs)φ0′−9∗sin(π3+4∗π∗φ−φ0−φs3∗φ0′)4)(196.25°< φ < 233.75°)s3=h−h4+π∗(4+π∗(φ−φ0−φs)φ0′−sin(4∗π∗φ−φ0−φsφ0′)4)(233.75°< φ < 240°)回程运动中的速度和加速度为位移对时间t的倒数：v=ds dta=dv dt（4）近休程运动规律 (240°< φ < 360°)s = 0v = 0a = 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_upphi_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 : 0.5 : (90+100);t_s1 = t_up./180*pi;s_s(1:201) = h;v_s(1:201) = 0;a_s(1:201) = 0;% 回程阶段1t_down1 = (90+100) : 0.5 : (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_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) : 0.5 : (90+100+7*50/8);t_down22 = t_down2./180*pi;syms t_down22 phi_down2 s_down2 v_down2 a_down2phi_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_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) : 0.5 : (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.*(phi_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) : 0.5 : 360;s_ss(1:241) = 0;v_ss(1:241) = 0;a_ss(1:241) = 0;% 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,'k','linewidth',1.0);grid on;title('从动件位移-时间线图');xlabel('转角\phi / 度');ylabel('位移h/mm');% 绘图速度figure('Name','从动件速度-时间线图');plot(t,v,'k','linewidth',1.0);grid on;title('从动件速度-时间线图');xlabel('转角\phi / 度');ylabel('速度v/mm*s^{-1}');% 绘图加速度figure('Name','从动件加速度-时间线图'); plot(t,a,'k','linewidth',1.0);grid on;title('从动件加速度-时间线图');xlabel('转角\phi / 度');ylabel('加速度a/mm*s^{-2}');3.绘制ds/dΦ线图并确定基圆半径和偏距（1）绘制ds/dΦ线图及源程序① MATLAB源程序：%% 绘制ds/dphi-s线图，确定基圆半径和偏距ds_dphi = v ./ w;figure('Name','凸轮ds/dphi - s线图');plot(ds_dphi,s,'k','linewidth',1.5);hold on;axis([-150 150 -70 70]);grid on;title('凸轮ds/dphi - s线图');xlabel('ds/dphi / (mm*s^{-2})');ylabel('s/mm');% 三条临界线x = linspace(-150,150,301);k_up = tan(pi/2 - alpha_up_al);y_up = k_up.*x - 66;plot(x,y_up,'linewidth',1.5);k_down = - tan(pi/2 - alpha_down_al);y_down = k_down.*x - 24.7;plot(x,y_down,'linewidth',1.5);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(23^2 + 34^2) = 41 mm,偏距e = 23mm plot(23,-34,'or');r0 = 41;e = 23;plot(linspace(0,23,10),linspace(0,-34,10),'r',linspace(0,23,10),linsp ace(-34,-34,10),'r',linspace(23,23,10),linspace(0,-34,10),'r','linewi dth',1.0);（2）确定基圆半径和偏距在凸轮机构的ds/dφ-s线图里再作斜直线Dt-dt与升程的[ds/dφ-s]曲线相切并使与纵坐标夹角为升程许用压力角[α]，则Dt-dt 线的右下方为选择凸轮轴心的许用区。
机械原理大作业——凸轮.docx
大作业（二）凸轮机构设计题号：6班级：姓名：学号：同组者：成绩：完成时间：目录一凸轮机构题目要求 (1)二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (2)三计算程序 (3)四运算结果及凸轮机构图 (9)4.1 第一组（A组）机构图及计算结果 (9)4.2 第二组（B组）机构图及计算结果 (14)4.3 第三组（C组）机构图及计算结果 (19)五心得体会 (24)第一组（A组） (24)第二组（B组） (24)第三组（C组） (24)六参考资料 (25)附录程序框图 (26)一凸轮机构题目要求（摆动滚子推杆盘形凸轮机构）题目要求：试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下各表所示。
凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
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机架长度Loa/mm摆杆长度Lab/mm滚子半径Rr/mm推杆摆角φ许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]A 15 60 55 10 24°35°70°0.3RrB 20 70 65 14 26°40°70°0.3RrC 22 72 68 18 28°45°65°0.35Rr 要求：1）凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值2）推程和回程的最大压力角，及凸轮对应的转角3）凸轮实际轮廓曲线的最小曲率4）半径及相应凸轮转角5）基圆半径6）绘制凸轮理论廓线和实际廓线7）计算点数：N：72～120推杆运动规律：1)推程运动规律：等加速等减速运动2)回程运动规律：余弦加速度运动二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程1）推程：1，运动规律：等加速等减速运动；2，轮廓线方程：A：等加速推程段设定推程加速段边界条件为：在始点处δ=0，s=0，v=0。
在终点处。
整理得：（注意：δ的变化范围为0~δ0/2。
西工大机械原理大作业2凸轮机构作业
西工大机械原理大作业2凸轮机构作业摘要：凸轮机构是机械传动中十分重要的一种机构，它通过凸轮的回转运动将直线运动或其他运动转化为需要的曲线运动。
本文将对凸轮机构的结构和工作原理进行详细介绍，并以汽车发动机中凸轮机构为例进行分析。
通过本次作业的学习，可以更好地理解和应用凸轮机构的原理。
关键词：凸轮机构、结构、工作原理、汽车发动机一、引言凸轮机构是一种将直线运动或其他运动转化为需要的曲线运动的机构。
它广泛应用于各种机械传动中，尤其在汽车发动机中扮演着重要的角色。
凸轮机构能够将发动机的气缸活塞的直线往复运动转化为曲轴的回转运动，从而实现汽缸进、排气门的开闭。
凸轮机构还广泛应用于各种机械设备中，如机床、印刷机等。
因此，对凸轮机构的学习和掌握是十分重要的。
二、凸轮机构的结构和工作原理凸轮机构主要由凸轮、凸轮轴和从动件等组成。
凸轮是一个平面上的旋转曲线，它通过与凸轮轴的配合将转动运动转化为需要的曲线运动。
从动件则是根据需要进行曲线运动的机构组成部分，如气缸活塞、机床刀架等。
凸轮的工作原理是通过其凸轮轴的旋转将自身上的凸点或凹槽与从动件相配合，从而实现曲线运动。
当凸轮轴旋转时，凸轮上的凸点或凹槽与从动件相接触，从而驱动从动件做曲线运动。
凸轮机构的运动规律可以通过凸轮的轮廓形状来确定，因此，在设计凸轮机构时，需要根据所需要的运动曲线来确定凸轮的形状和参数。
三、汽车发动机中的凸轮机构汽车发动机中的凸轮机构是一个非常典型的凸轮机构应用案例。
它通过凸轮的回转运动来驱动气缸活塞做往复运动，并控制气缸进、排气门的开闭。
凸轮机构通过凸轮轴上的凸点和凹槽与气门机构相连接，从而实现曲线运动。
汽车发动机中的凸轮机构一般由凸轮轴、凸轮、气门弹簧、气门和凸轮轴链条组成。
凸轮轴位于汽车发动机的上部，凸轮装在凸轮轴上，通过气门弹簧与气门相连接。
当凸轮轴旋转时，凸轮上的凸点或凹槽与气门弹簧相接触，从而控制气门的开闭，进而控制气缸的进、排气。
哈工大机械原理大作业——凸轮——2号
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 sω=升程位移为：()()1cos451cos1.52hsπψψψ⎡⎤⎛⎫=-=-⎢⎥⎪Φ⎝⎭⎣⎦23ψπ≤≤升程速度为：()()1100sin67.5sin1.52hvπωπψψωψ⎛⎫==⎪ΦΦ⎝⎭23ψπ≤≤升程加速度为：()()2221100cos101.25cos1.52haπωπψψωψ⎛⎫==⎪ΦΦ⎝⎭23ψπ≤≤B.推杆回程方程：回程位移为：()()345111110156s h T T T ψ⎡⎤=--+⎣⎦1029918ψπ≤≤ 回程速度为：()()22111103012h v T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤ 回程加速度为：()()221111260132h a T T T ωψ=--+'Φ 1029918ψπ≤≤其中：()010s T ψ-Φ+Φ='Φ1029918ψπ≤≤ (2) 利用Matlab 绘制推杆位移、速度、加速度线图 A. 推杆位移线图clcclearx1=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') gridaxis([0,7,-10,100]) 得到推杆位移线图：B.推杆速度线图clcclearx1=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);v1=67.5*1*sin(1.5*x1);v2=0;v3=-30*90*1*T1.^2/(pi/2).*(1-2*T1+T1.^2);v4=0;plot(x1,v1,'r',x2,v2,'r',x3,v3,'r',x4,v4,'r') xlabel('角度ψ/rad');ylabel('速度v/(mm/s)')title('推杆速度线图')Grid得到推杆速度线图：C.推杆加速度线图clcclearx1=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);a1=101.25*1.^2.*cos(1.5*x1);a2=0;a3=-60.*90.*T1./((pi/2).^2).*(1-3*T1+2*T1.^2); a4=0;plot(x1,a1,'r',x2,a2,'r',x3,a3,'r',x4,a4,'r') xlabel('角度ψ/rad');ylabel('加速度a/')title('推杆加速度线图')Grid得到推杆加速度线图：三、凸轮机构的ds/dψ-s线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距.1、凸轮机构的ds/dψ--s线图：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;v1=67.5*1*sin(1.5*x1);v2=0;v3=-30*90*1*T1.^2/(pi/2).*(1-2*T1+T1.^2);v4=0;plot(v1,s1,'r',v2,s2,'r',v3,s3,'r',v4,s4,'r')xlabel('ds/dψ');ylabel('(位移s/mm)')title('ds/dψ—s曲线')gridaxis([-120,80,-10,100])得到ds/dψ—s曲线：2、确定凸轮的基圆半径和偏距：在dssdϕ-线图中，右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图，作直线D t d t与其相切，且与位移轴正方向呈夹角[α1]=350, 故该直线斜率：32sin2=tan5533cos2okϕϕ⨯=⨯通过编程求其角度。
机械原理大作业-凸轮作业24题(作业试题)
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：能源科学与工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间： 2013/05/261.设计题目如图2-1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表2-1。
从表2-1中选择一组凸轮机构的原始参数（第24小题），据此设计该凸轮机构。
表2-1 凸轮机构原始参数升程（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（ ）图2-12.凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移，速度，加速度，运动线图（1）推杆升程，回程方程运动方程如下： A.推杆升程方程：πϕ650<<6112120[sin ]525s ϕϕππ=-14412[1cos]5v ϕωπ=-2172812sin()55a ϕωπ=B.推杆回程方程：10593ππϕ<<91060[1cos ()]59s πϕ=+- 910108sin[()]59v πϕω=-- 2972910cos[()]559a πϕω=--（2）推杆位移，速度，加速度线图如下：A.推杆位移线图Matlab 程序：120 150正弦加速度40 100余弦加速度60 50 60x1=0:0.001:5*pi/6;y1=144*x1/pi-60*sin(12*x1/5)/pi; x2=5*pi/6:0.001:10*pi/9;y2=120;x3=10*pi/9:0.001:5*pi/3;y3=60+60*cos(9*(x3-10*pi/9)/5); x4=5*pi/3:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);B．推杆速度线图Matlab程序：x1=0:0.001:5*pi/6;y1=156/pi-156*cos(12*x1/5)/pi; x2=5*pi/6:0.001:pi;y2=0;x3=pi:0.001:14*pi/9;y3=-117*sin(1.8*x3-1.8*pi);x4=14*pi/9:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);C．推杆加速度线图Matlab程序：x1=0:0.001:5*pi/6;y1=1728*sin(12*x1/5)/(5*pi);x2=5*pi/6:0.001:10*pi/9;y2=0;x3=10*pi/9:0.001:15*pi/9;y3=-972*cos(9*(x3-10*pi/9)/5)/5; x4=15*pi/9:0.001:2*pi;y4=0;plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);3、凸轮机构的ds/dφ-s线图，并以此确定凸轮基圆半径和偏距（1）凸轮机构的ds/dφ-s线图t=0:0.001:5*pi/6;x= 144/pi-144*cos(12*t/5)/pi;y= 144*t/pi-60*sin(12*t/5)/pi;hold onplot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:10*pi/9;x=0;y=120;hold onplot(x,y,'-r');t=10*pi/9:0.001:15*pi/9;x=-108*sin(9*(t-10*pi/9)/5);y=60+60*cos(9*(t-10*pi/9)/5);hold onplot(x,y,'-r');t=15*pi/9:0.01:2*pi;x=0;y=0;hold onplot(x,y,'-r')（2）按许用压力角确定凸轮的基圆半径和偏距a.求升程切点升程许用压力角[α1]=400求得转角t=1.0287, 进而求得切点坐标（x,y）=（81.6870,35.2516）b. 求回程切点回程许用压力角[α]=6002求得转角t=4.7890，进而求得切点坐标（x,y）=（-77.822,18.3975）c. 确定直线方程推程：y= tan(5*pi/18)*(x-81.6870)+35.2615回程：y=-tan(pi/6)*(x+77.8223)+18.3975d. 绘图确定基圆半径和偏距x=-125:1:150;y= tan(5*pi/18)*(x-81.6870)+35.2615;hold on220103.08r x y +=plot(x,y); x=-125:1:150;y=-tan(pi/6)*(x+77.8223)+18.3975; hold on plot(x,y); x=0:1:150;y=-cot(2*pi/9)*x; hold on plot(x,y);t=0:0.001:5*pi/6;x= 144/pi-144*cos(12*t/5)/pi; y= 144*t/pi-60*sin(12*t/5)/pi; hold on plot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:10*pi/9; x=0; y=120; hold on plot(x,y,'-r');t=10*pi/9:0.001:15*pi/9; x=-108*sin(9*(t-10*pi/9)/5); y=60+60*cos(9*(t-10*pi/9)/5); hold on plot(x,y,'-r');t=15*pi/9:0.01:2*pi; x=0; y=0; hold on plot(x,y,'-r'); grid on hold off如上图所示，在这三条直线所围成的公共许用区域，只要在公共许用区域内选定凸轮轴心O 的位置，凸轮基圆半径r 0和偏距e 就可以确定了。
机械原理大作业凸轮
机械原理大作业凸轮
机械原理大作业，凸轮。
凸轮是机械传动中常用的一种机构，它通过不规则形状的轮廓
来实现对运动部件的控制。
在机械原理中，凸轮通常被用于将旋转
运动转化为直线运动，或者实现复杂的运动轨迹控制。
本文将对凸
轮的结构、工作原理以及应用进行介绍。
首先，凸轮的结构可以分为凸轮轴、凸轮轮廓和凸轮座三个部分。
凸轮轴是凸轮的主体，它通常由钢材或铸铁制成，具有一定的
硬度和强度。
凸轮轮廓是凸轮的关键部分，它的形状决定了凸轮的
运动规律。
凸轮座则是凸轮的支撑部分，用于将凸轮固定在机器上。
这三个部分共同构成了凸轮的基本结构。
其次，凸轮的工作原理是利用凸轮轮廓的不规则形状来控制运
动部件的运动。
当凸轮轴旋转时，凸轮轮廓会推动凸轮座上的运动
部件，使其产生直线运动或者复杂的运动轨迹。
通过合理设计凸轮
轮廓的形状，可以实现各种不同的运动控制效果。
最后，凸轮在机械传动中有着广泛的应用。
它常常被用于发动
机的气门控制系统中，通过凸轮的旋转来控制气门的开闭，从而实现发动机的正常工作。
此外，凸轮还被应用于纺织机械、冲压机械等领域，用于控制各种不同的运动部件。
综上所述，凸轮作为机械传动中常用的机构，具有结构简单、工作可靠、应用广泛的特点。
通过合理设计凸轮的结构和轮廓，可以实现对运动部件的精确控制，从而实现各种不同的机械运动。
在未来的机械设计中，凸轮仍然会发挥重要的作用，为各种机械设备的运动控制提供可靠的解决方案。
大作业1 凸轮机构设计
凸轮机构设计2.凸轮的推程运动方程，回程运动方程与远休止，近休止方程。
a. 推程运动方程)2/3cos(5.47)2/3sin(45))2/3cos(1(303/20211ϕωϕωϕπϕ==-=≤≤a v S b. 远休止运动方程0603/2====≤≤a v mmh S πϕπC. 回程运动方程/120)/23(602/31=-=-=≤≤a v S πωπϕπϕπd.近休止运动方程0022/3====≤≤a v h S πϕπ计算机编程结果推杆位移图像x1=0:0.001:2*pi/3;x2=2*pi/3:0.001:pi;x3=pi:0.001:3*pi/2;x4=3*pi/2:0.001:2*pi;s1=30*(1-cos(3*x1/2));s2=60;s3=60*(3-2*x3/pi);s4=0;hold onplot(x1,s1,'k');plot(x2,s2,'k');plot(x3,s3,'k');plot(x4,s4,'k');xlabel('\phi'),ylabel('s')title('s-\phi')推杆速度图像x1=0:0.001:2*pi/3;x2=2*pi/3:0.001:pi;x3=pi:0.001:3*pi/2;x4=3*pi/2:0.001:2*pi;v1=45*sin(3*x1/2);v2=0;v3=-1200/pi;v4=0;hold onplot(x1,v1,'k');plot(x2,v2,'k');plot(x3,v3,'k');plot(x4,v4,'k');xlabel('\phi'),ylabel('v')title('v-\phi')推杆加速度图像x1=0:0.001:2*pi/3;x2=2*pi/3:0.001:pi;x3=pi:0.001:3*pi/2;x4=3*pi/2:0.001:2*pi;a1=67.5*cos(3*x1/2);a2=0;a3=0;a4=0;hold onplot(x1,a1,'k');plot(x2,a2,'k');plot(x3,a3,'k');plot(x4,a4,'k');xlabel('\phi'),ylabel('a')title('a-\phi')凸轮机构的s d ds -ϕ线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距 1.凸轮机构s d ds -ϕ图像 x1=0:0.001:2*pi/3;x2=2*pi/3:0.001:7*pi/6;x3=7*pi/6:0.001:5*pi/3;x4=5*pi/3:0.001:2*pi;s1=30*(1-cos(3*x1/2));s2=60;s3=60*(3-2*x3/pi);s4=0;v1=45*sin(3*x1/2);v2=0;v3=-120/pi;v4=0;plot(v1,s1,'k',v2,s2,'k',v3,s3,'k',v4,s4,'k')xlabel('ds/d\phi'),ylabel('s')xlim([-60,100]);ylim([-100,100])axis([-100,100,-100,100])grid on2.确定凸轮的基圆半径和偏距由图可知：可取mme mm S 20,800==所以基圆半径 mm r 5.822080220=+= 偏距mm e 20=。
哈尔滨工业大学机械原理大作业凸轮设计
大作业1连杆机构运动分析1.题目（8）如图所示机构，已知机构各构件的尺寸为==100AC CE l l mm ，==200BC CD l l mm ，90BCD ∠=︒，构件1的角速度为1=10/w rad s ，试求构件5的角位移、角速度和角加速度，并对计算结果进行分析。
1.1机构的运动分析AB 为原动件，AB 转动通过转动导杆机构带动杆BCD 转动，BCD 转动通过转动导杆机构带动杆DE 摆动。
1.2 机构的结构分析杆组可以划分为一个RR I级杆组（杆1）、RRPII级杆组（滑块2,杆3）、RPRII 级杆组（滑块4,杆5）（1）RRI级杆组1：（2）RRPII级杆组2,3：（3）RPRII级杆组4,5：2．分析过程 2.1 建立坐标系建立以点E 为原点的固定平面直角坐标系x-E-y ，如图所示。
2.2 建立数学模型（1）构件1、2、3的分析原动件杆1的转角：1θ=0--360。
原动件杆1的角速度：1ω=.1θ=10/rad s 原动件杆1的角加速度：..1αθ==0运动副A 的坐标：0200A A x y mm =⎫⎬=⎭运动副A 的速度及加速度都为零。
构件1为BC （RRP Ⅱ级杆组）上滑块B 的导路 滑块B 的位置为：132cos cos B A C x x s x l θθ=+=+132sin sin B A C y y s x l θθ=+=+消去s,得：0212arcsinA l θθ=+式中：011()sin ()cos C A C A A x x y y θθ=---构件3的角速度i ω和滑块B 沿导路的移动速度D υ：.211213(Q sin Q cos )/Q ωϕθθ==-+ 1322323(Q cos Q sin )/Q D s l l υθθ⋅==-+式中：..11111211321212Q sin ;Q cos ;Q sin sin cos sin l l l θθθθθθθθ=-==+构件3的角加速度和滑块B 沿导路移动的加速度：..241513(Q sin Q cos )/Q αθθθ==-+..4325323(Q cos Q sin )/Q B s l l υθθ==-+式中：122......21142211111Q cos sin cos 2sin l l l s θθθθθθθθ=---- 122......21152211111Q sin cos sin 2cos l l l s θθθθθθθθ=+-+（2）构件3,4,5的分析构件3,4,5,由1个Ⅰ级基本杆组和一个RRP Ⅱ级杆组组成，与构件1,2,3结构相同，只运动分析过程与其相反。
哈工大机械原理大作业凸轮
1 / 17机械原理大作业课程名称：机械原理 设计题目：直动从动件盘形凸轮机构 院 系： 机电学院 班 级： 完 成 者： 学 号： 指导教师： 设计时间：哈尔滨工业大学题目：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。
凸轮运动分为五个阶段1.升程阶段0~5034500010156s h ϕϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=⨯-⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ΦΦΦ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦23410000306030h v ωϕϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=⨯-⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ΦΦΦΦ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦23212000060180120h a ωϕϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥=⨯-⨯+⨯ ⎪ ⎪ ⎪ΦΦΦΦ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2.远休止50~1503.回程等加速150~195()20'202sh s h ϕ=--Φ-ΦΦ()10'204s h s ωϕ=--Φ-ΦΦ21'204h v ω=Φ4.回程等减速195~240()2'00'202s h s ϕ=Φ+Φ+Φ-Φ()'100'204s h v ωϕ=-Φ+Φ+Φ-Φ21'204h v ω=-Φ5.近休止 240~360其中，0Φ 推程运动角 s Φ 远休止角 '0Φ 回程运动角使用Matlab 实现1.从动件位移%用fi1,fi2,fi3,fi4，fi5代替转角h=20;fio1=5*pi/18;fis=5*pi/9;fio2=pi/2;fi1=0:0.01:fio1;dfi=fi1/fio1;s1=h*(10*(fi1/fio1).^3-15*(fi1/fio1).^4+6*(fi1/fio1).^5); hold onplot(180*fi1/pi,s1);fi2=fio1:0.01:fio1+fis;s2=h;hold onplot(180*fi2/pi,s2);fi3=fio1+fis:0.01:fio1+fis+fio2/2;s3=h-2*h/fio2^2*(fi3-fio1-fis).^2;hold onplot(180*fi3/pi,s3);fi4=fio1+fis+fio2/2:0.001:fio1+fis+fio2;s4=2*h/fio2^2*(fio1+fis+fio2-fi4).^2;hold onplot(180*fi4/pi,s4);fi5=fio1+fis+fio2:0.001:2*pi;s5=0;hold onplot(180*fi5/pi,s5);title('位移');xlabel('φ/度'),ylabel('s/mm');grid onhold off2.从动件速度%用fi1,fi2,fi3,fi4，fi5代替转角%设角速度为1rad/sw=1;h=20;fio1=5*pi/18;fis=5*pi/9;fio2=pi/2;fi1=0:0.01:fio1;dfi=fi1/fio1;v1=h*w/fio1*(30*(fi1/fio1).^2-60*(fi1/fio1).^3+30*(fi1/fio1).^4); hold onplot(180*fi1/pi,v1);fi2=fio1:0.01:fio1+fis;v2=0;hold onplot(180*fi2/pi,v2);fi3=fio1+fis:0.01:fio1+fis+fio2/2;v3=-4*h*w/fio2^2*(fi3-fio1-fis);hold onplot(180*fi3/pi,v3);fi4=fio1+fis+fio2/2:0.001:fio1+fis+fio2;v4=-4*h*w/fio2^2*(fio1+fis+fio2-fi4);hold onplot(180*fi4/pi,v4);fi5=fio1+fis+fio2:0.001:2*pi;v5=0;hold onplot(180*fi5/pi,v5);title('速度');xlabel('φ/度'),ylabel('v/(mm/s)');grid onhold off3.从动件加速度%用fi1,fi2,fi3,fi4，fi5代替转角%设角速度为1rad/sw=1;h=20;fio1=5*pi/18;fis=5*pi/9;fio2=pi/2;fi1=0:0.01:fio1;dfi=fi1/fio1;a1=h*w^2/fio1*(60*(fi1/fio1)-180*(fi1/fio1).^2+120*(fi1/fio1).^3); hold onplot(180*fi1/pi,a1);fi2=fio1:0.01:fio1+fis;a2=0;hold onplot(180*fi2/pi,a2);fi3=fio1+fis:0.01:fio1+fis+fio2/2;a3=-4*h*w/fio2^2;hold onplot(180*fi3/pi,a3);fi4=fio1+fis+fio2/2:0.001:fio1+fis+fio2;a4=4*h*w/fio2^2;hold onplot(180*fi4/pi,a4);fi5=fio1+fis+fio2:0.001:2*pi;a5=0;hold onplot(180*fi5/pi,a5);title('加速度');xlabel('φ/度'),ylabel('v/(mm/s^2)');grid onhold off4.sdsdϕ-线图%用fi1,fi2,fi3,fi4，fi5代替转角h=20;fio1=5*pi/18;fis=5*pi/9;fio2=pi/2;fi1=0:0.01:fio1;s1=h*(10*(fi1/fio1).^3-15*(fi1/fio1).^4+6*(fi1/fio1).^5);ds1=h*(3*10*(fi1/fio1).^2/fio1-4*15*(fi1/fio1).^3/fio1+5*6*(fi1/fio1).^4/fio1);hold onplot(ds1,s1);fi2=fio1:0.01:fio1+fis;s2=h+0*fi2;ds2=0*fi2;hold onplot(ds2,s2);fi3=fio1+fis:0.01:fio1+fis+fio2/2;s3=h-2*h/fio2^2*(fi3-fio1-fis).^2; ds3=-2*h/fio2^2*2*(fi3-fio1-fis); hold onplot(ds3,s3);fi4=fio1+fis+fio2/2:0.001:fio1+fis+fio2; s4=2*h/fio2^2*(fio1+fis+fio2-fi4).^2; ds4=-2*h/fio2^2*2*(fio1+fis+fio2-fi4); hold onplot(ds4,s4);fi5=fio1+fis+fio2:0.001:2*pi; s5=0+0*fi5; ds5=0*fi5; hold onplot(ds5,s5);title('ds/d φ-s');xlabel('ds/d φ(mm/rad)'),ylabel('s(mm)'); grid on hold off5.凸轮轴心位置的确定凸轮压力角的正切值s s ed ds +-=0/tan ϕα，右侧为升程，作与s 轴夹6π角等于升程许用压力角的切界线t t dD ，则在直线上或其下方取凸轮轴心时，可使[]αα≤，同理右侧回程，作与s 轴夹角等于回程许用压力角3π的切界线''t t d D ，则在直线上或其下方取凸轮轴心时，可使[]αα≤。
机械原理大作业-凸轮作业24题(作业试题)
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
（ ）
120
150
正弦加速度
40
100
余弦加速度
60
50
60
2.凸轮推杆升程，回程运动方程及推杆位移，速度，加速度，运动线图
（1）推杆升程，回程方程运动方程如下：
x2=5*pi/6:0.001:pi;
y2=0;
x3=pi:0.001:14*pi/9;
y3=-117*sin(1.8*x3-1.8*pi);
x4=14*pi/9:0.001:2*pi;
y4=0;
plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4);
C．推杆加速度线图
Matlab程序：
x1=0:0.001:5*pi/6;
y=60+60*cos(9*(t-10*pi/9)/5);
holdon
plot(x,y,'-r');
t=15*pi/9:0.01:2*pi;
x=0;
y=0;
holdon
plot(x,y,'-r');
gridon
holdoff
如上图所示，在这三条直线所围成的公共许用区域，只要在公共许用区域内选定凸轮轴心O的位置，凸轮基圆半径r0和偏距e就可以确定了。
y3=60+60*cos(9*(x3-10*pi/9)/5);
机械原理大作业凸轮
机械原理大作业凸轮凸轮是一种常见的机械传动装置，通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，可以实现对连杆机构的运动控制。
在机械原理的学习中，凸轮是一个重要的研究对象，其设计和运用涉及到机械工程、动力学、运动学等多个学科领域。
本文将从凸轮的基本原理、结构特点、工作原理和应用范围等方面进行介绍和分析。
首先，凸轮的基本原理是利用凸轮轮廓的不规则形状，在旋转运动中对连杆机构施加不同的力和运动规律，从而实现对机械装置的运动控制。
凸轮的轮廓可以是圆形、椭圆形、心形等多种形状，根据具体的运动要求和传动方式来设计选择。
凸轮的轮廓形状决定了其在运动中对连杆机构的推动和拉动效果，是凸轮传动的关键。
其次，凸轮的结构特点主要包括凸轮轴、凸轮轮廓和凸轮支撑等部分。
凸轮轴是凸轮的轴心部分，通过轴承和传动装置与动力源相连，实现旋转运动。
凸轮轮廓是凸轮的轮廓外形，根据具体的运动要求和传动方式进行设计和加工。
凸轮支撑是凸轮的固定支撑装置，通常由轴承、轴套和固定座等部分组成，用于支撑和固定凸轮的运动。
凸轮的工作原理是利用凸轮轮廓的不规则形状，在旋转运动中对连杆机构施加不同的力和运动规律，从而实现对机械装置的运动控制。
当凸轮轴转动时，凸轮轮廓与连杆机构发生接触和相互作用，通过凸轮的推动和拉动作用，实现对连杆机构的运动控制。
凸轮的工作原理是基于凸轮轮廓的不规则形状和旋转运动，通过对连杆机构施加不同的力和运动规律，实现对机械装置的运动控制。
最后，凸轮在机械工程中有着广泛的应用范围，常见的应用包括发动机气门控制、机床加工控制、自动化生产线等领域。
在发动机气门控制中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对气门的开启和关闭，从而控制气缸内气体的进出。
在机床加工控制中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对工件的加工和定位，从而实现精密加工和高效生产。
在自动化生产线中，凸轮通过其特殊的轮廓形状和旋转运动，实现对工件的输送和定位，从而实现自动化生产和装配。
机械原理凸轮大作业程序、图与设计说明说
一、 设计题目：27题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。
二、 凸轮推杆升程、回程运动方程和位移、速度、加速度线图对于不同运动规律的凸轮结构，其上升与下降的方式不一，但遵循同样的运动顺序：上升、远休止点恒定、下降、近休止点恒定。
因此设计它仅需确定这四个阶段的角度与位置即可。
1、对于凸轮的升程的运动方程如下所示：12[sin()]2s h ϕπϕφπφ=-12[1cos()]h v ωπϕφφ=- 21222sin()h a πωπϕφφ=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（°） 130 150正弦加速度30100余弦加速度6030802、对于凸轮的回程运动方程如下所示：01{1cos[()]}2s h s πϕφφφ=+-+1011sin[()]s h v πωπϕφφφφ=--+2210121cos[()]2s h a πωπϕφφφφ=--+3、推杆位移线图（横坐标凸轮转过角度，单位：°；纵坐标推杆位移，单位：mm ）4、推杆速度线图（横坐标图轮转过角度，单位°；纵坐标为推杆速度，单位mm/s)5、推杆加速度线图（横坐标为凸轮转过角度，单位：°；纵坐标为推杆加速度，单位：mm/s^2）三、 凸轮机构的ds sd ϕ-线图，凸轮的基圆半径和偏距1、根据ds s d ϕ-线图得无偏心距时最小基圆半径0116r =。
具体作图过程见下页。
2、查阅相关文献，知直动从动件盘形凸轮最小基圆半径求解公式为：00022(arctan)tan tan h r πππφαφα=-经计算得：0116.7835r =四、 滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制查阅有关文献，得知在有偏置机构的凸轮最小基圆半径求解公式为 最小基圆半径：02cos p r r α=其对应的偏心距：0tan 2r e α=计算得：67.55p r =；33.78e =。
凸轮机构大作业 西工大机械原理
大作业（二）凸轮机构设计（题号：4-A）（一）题目及原始数据···············（二）推杆运动规律及凸轮廓线方程·········（三）程序框图·········（四）计算程序·················（五）程序计算结果及分析·············（六）凸轮机构图·················（七）心得体会··················（八）参考书···················一题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计（1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律；（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。
机械原理凸轮设计大作业(20170329)
机械设计与制造（一）大作业对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构设计与分析专业：机械工程姓名：左朝阳班级：机电151学号：150 381指导教师：窦艳涛2017 年 4 月23 日题目数据：学号姓名题号推程运动规律回程运动规律推程运动角δ0远休止角δ01回程运动角δ’近休止角δ02基圆半径（mm）推杆行程（mm）1503 81 左朝阳21余弦加速度运动五次多项式运动45 135 60 120 20 35设计要求：设凸轮角速度ω1=1rad/S（1）如图所示根据已知推杆运动规律进行设计；（2）运用Excel进行计算，生成位移、速度、加速度及凸轮轮廓曲线；（3）运用三维软件完成凸轮机构造型、装配，生成位移、速度、加速度曲线，并与计算结果进行对比。
设计步骤：1.推程运动规律：运动规律方程：角度范围0~45，公式？？S=？V=？a=？2.远休角度范围45~180S=？V=？a=？3.回程运动规律：运动规律方程：角度范围180~240，公式？？S=？V=？a=？4.近休角度范围240~360S=？V=？a=？5.完成的位移、速度、加速度曲线（1）推杆位移曲线（2）推杆速度曲线（3）推杆加速度曲线6.生成凸轮轮廓曲线7.运用Soldworks生成凸轮模型并分析（1）生成凸轮三维模型（2）凸轮推杆位移、速度、加速度曲线8.分析最大位移：35mm 三维模型分析值38mm最大速度：70mm/s 三维模型分析值72mm/s最大加速度：280mm/s2 三维模型分析值1028mm/s2 是否正确？分析不正确原因。
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五次多项式运动
余弦加速度运动
5-A,5-B,5-C
10-A,10-B,10-C
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
A
0º～60º
60º～180º
180º～270º
270º～360º
B
0º～45º
45º～210º
210º～260º
260º～360º
C
0º～30º
30º～210º
210º～280º
280º～360º
表 3 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
题号
A B C
初选的基圆半径 r0 /mm 15 20 22
偏距
滚子半径 推杆行程
许用压力角
e /mm +5
rr /mm 10
h /mm 28
大作业（二）
凸轮机构设计
（题号： ）
班级 学号 姓名 成绩 同组者 完成日期 年 月 日
凸轮机构大作业题目
试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮 机构的设计，已知数据如下各表所示，计算框图如图所示。凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
表 1 两种凸轮机构的推杆运动规律
直动推杆组题号
摆动推杆组题号
推程运动规律
回程运动规律
1-A,1-B,1-C
6-A,6-B,6-C
等加速等减速运动
余弦加速度运动
2-A,2-B,2-C
7-A,7-B,7-C
余弦加速度运动
正弦加速度运动
3-A弦加速度运动
等加速等减速运动
4-A,4-B,4-C
9-A,9-B,9-C
[ α1 ] [ α2 ]
30º 70º
+10
14
30
30º 75º
+14
18
35
35º 65º
表 4 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
许用最小曲率
半径[ ρa min ] 0.3 rr 0.3 rr 0.35 rr
题号
初选的基圆 半径 r0 /mm
机架长度 lOA /mm
摆杆长度 lAB /mm
cos ϕ0
=
lO2A
+
l
2 AB
−
r02
2lOAlAB
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；和最后所
确定的凸轮的基圆半径。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）。
图 1 程序计算框图（供参考）
凸轮大作业的内容及要求
附注：滚子（尖顶）摆动推杆盘形凸轮机构压力角α 的计算公式为：
tan α = lAB dϕ / dδ m [lOA cos(ϕ0 + ϕ) − lAB ]
lOA sin(ϕ0 + ϕ )
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，可由下式来计算。
滚子半径 rr /mm
推杆摆角
ϕ
许用压力角
[ α1 ] [ α2 ]
许用最小曲率
半径[ ρa min ]
A
15
60
55
10
24º
35º 70º
0.3 rr
B
20
70
65
14
26º
40º 70º
0.3 rr
C
22
72
68
18
28º
45º 65º
0.35 rr
要求每组（每三个人为一组，每人一题）至少打印出一份源程序，每人打印出原始数
凸轮大作业应计算正确、完整，文字简明通顺，缮写整齐清晰，并按以 下内容及顺序编写：目录（标题及页次）；1.题目及原始数据；2.推杆运动规 律及凸轮廓线方程；3.计算程序；4.计算结果及分析；5.凸轮机构图（用坐 标纸绘出推杆及凸轮理论和实际廓线，并标出有关尺寸及计算结果）；6.体会 及建议；7.参考书，后附计算程序框图。最后用题目纸作封面及封底按其大 小装订成册（封面左边为装订线）。