凸轮轮廓线绘制程序
凸轮廓线的MATLAB画法
凸轮廓线的MATLAB 画法
1 凸轮轮廓方程
*()()*()()*()*()
X OE EF E Cos J So S Sin J Y BD FD So S Cos J E Sin J =+=++=-=+- (X,Y):凸轮轮廓线上的任意一点的坐标。
E :从动件的偏心距。
R :凸轮的基园半径。
J :凸轮的转角。
S :S=f(J)为从动件的方程。
So :22O S R E =-
H 为从动件的最大位移(mm )。
J1、J2、J3、J4为从动件的四个转角的区域。
S1、S2、S3、S4为与J1、J2、J3、J4对应的从动件的运动规律。
2 实例
R=40,E=10,H=50,J1=J2=J3=J4=900。
3 MATLAB 程序设计
用角度值计算,对于给定的J1、J2、J3、J4,把相应的公式代入其中,求出位移S 和轮廓线上的各点的坐标X 、Y ,最终求出描述凸轮的数组:
J=[J1,J2,J3,J4];
S=[S1,S2,S3,S4];
X=[X1,X2,X3,X4];
Y=[Y1,Y2,Y3,Y4];
用函数plot (X,,Y )画出凸轮的轮廓曲线;
用plot (J,S )函数位移S 的曲线;
对于速度曲线V-t 和加速度曲线a-t ,
ds ds ds dt dt V dJ dJ dt
ω=== 在算例中已假设凸轮匀速转动的角速度为1wad/s ,所以
ds ds ds ds dt dt V dJ dt dJ dt
ω====速度 同理可得:
dJ ds dt dv a 22==加速度
4 程序运行结果
图一:余弦速运动规律下的凸轮轮廓曲线
画凸轮轮廓曲线的步骤
画凸轮轮廓曲线的步骤
1. 确定绘制平面:在纸上或计算机绘图软件中确定绘制的平面大小和比例,以便合理地呈现凸轮的形状。
2. 绘制基准线:在所选的绘制平面上绘制一条水平基准线,用于确定凸轮的位置和形态。
3. 确定凸轮中心:根据具体要求和设计,确定凸轮的中心位置,通常相对于基准线上的一点。
4. 画出凸轮半径:以凸轮中心为圆心,在绘制平面上画出凸轮的半径,即凸轮的最外形状。
5. 划定凸轮的运动曲线:根据具体要求和设计,用曲线连接凸轮的起始点和结束点,形成满足运动要求的凸轮轮廓曲线。
6. 确定凸轮轴向:根据具体要求和设计,确定凸轮轮廓曲线相对于基准线的上下位置。
7. 添加凸轮特征:根据具体要求和设计,添加凸轮上的特征,如凹槽、齿轮等。
8. 检查和修改:在绘制完成后,仔细检查凸轮轮廓曲线的形状和位置是否符合要求,如有需要,进行必要的修改。
9. 添加细节:根据需要,可以添加细节,如标记尺寸和比例。
10. 上色和阴影处理:如果需要,可以对绘制的凸轮进行上色和阴影处理,以使其更加逼真和立体感。
以上是绘制凸轮轮廓曲线的一般步骤,具体步骤可能还会根据具体要求和设计而有所不同。
机械设计-凸轮轮廓曲线的设计
查诺模图确定基圆半径 按结构条件确定基圆半径 rb=(1.6~2)r r—轴的直径。
推程角δt=45°,简谐运动,升程h=14mm,[α]=30°。 h/rb=0.35,rb=h/0.35=14/0.35=40mm。
尖顶
rT = min <bm0in = min – rT
交叉
rT 过大,实际廓线会变尖或交叉,引起运动失真;rT 过小,滚子及滚 子销的强度会不够,此时应加大基圆半径,以增大min 和rT。
2、凸轮机构的压力角
(1)压力角与凸轮机构的传力 压力角α 不计摩擦时,凸轮对从动件作用
nα
Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q
力的方向与从动件上力作用点的速度方向之间所
的角速度–ω,机构中的各件的相对运动不变,凸轮不动,从动件 一方面绕圆心作–ω,另一方面在自己的导路中按预定的规律运动。 从动件复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
3.作图法设计凸轮廓线作图步骤:
① 根据从动件的运动规律:作出位移线图S2-φt,并等分角度;
② 定基圆; ③ 作出推杆在反转运动中依次占据的位置; ④ 据运动规律,求出从动件在预期运动中依次占据的位置; ⑤ 将两种运动复合,就求出了从动件尖端在复合运动中依次占据
凸轮轮廓线的设计
凸轮设计步骤
所属标签:产品外观设计
根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后,即可进行凸轮轮廓曲线的设计。设计方法有几何法和解析法,两者所依据的设计原理基本相同。几何法简便、直观,但作图误差较大,难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标,所以按几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮,必须建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程,并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值,以适合在数控机床上加工。
圆柱凸轮的廓线虽属空间曲线,但由于圆柱面可展成平面,所以也可以借用平面盘形凸轮轮廓曲线的设计方法设计圆柱凸轮的展开轮廓。下面时间财富网的小编分别介绍用几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线的原理和步骤。
1 几何法
反转法设计原理:
以尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构为例:
凸轮机构工作时,凸轮和从动件都在运动。为了在图纸上画出凸轮轮廓曲线,应当使凸轮与图纸平面相对静止,为此,可采用如下的反转法:使整个机构以角速度(-w)绕O转动,其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变,但凸轮固定不动,机架和从动件一方面以角速度(-w)绕O转动,同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。根据这种关系,不难求出一系列从动件尖底的位置。由于尖底始终与凸轮轮廓接触,所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。
1). 直动从动件盘形凸轮机构
尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构:
已知从动件位移线图,凸轮以等角速w顺时针回转,其基圆半径为r0,从动件导路偏距为e,要求绘出此凸轮的轮廓曲线。
凸轮轮廓线的绘制(MATLAB)
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
课程名称:精密机械学基础
设计题目:直动从动件盘形凸轮的设计
院系:航天学院控制科学与工程系
班级: 0904102班
设计者:陈学坤
学号: ********** 设计时间: 2011年10月
直动从动件盘形凸轮机构的计算机辅助设计
说明:
凸轮轮阔曲线的设计,一般可分为图解法和解析法,尽管应用图解法比较简便,能简单地绘制出各种平面凸轮的轮廓曲线,但由于作图误差比较大,故对一些精度要求高的凸轮已不能满足设计要求。此次应用MATLAB 软件结合轮廓线方程用计算机辅助设计。首先,精确地计算出轮廓线上各点的坐标,然后运用MATLAB 绘制
比较精确的凸轮轮廓曲线以及其S-α曲线、v-t 曲线、a-t 曲线。 。
1 凸轮轮廓方程
*()()*()
()*()*()
X OE EF E Cos J So S Sin J Y BD FD So S Cos J E Sin J =+=++=-=+-
(X,Y):凸轮轮廓线上的任意一点的坐标。 E :从动件的偏心距,OC 。 R :凸轮的基园半径,OA 。 J :凸轮的转角。
S :S=f(J)为从动件的方程。
So :O S =
H 为从动件的最大位移(mm )。
J1、J2、J3、J4为从动件的四个转角的区域。
S1、S2、S3、S4为与J1、J2、J3、J4对应的从动件的运动规律。 2 实例
R=40,E=10,H=50,J1=J2=J3=J4=900。 3 MATLAB 程序设计
机械原理-凸轮轮廓曲线设计图解法
设计凸轮机构的步骤:
确定凸轮机构的类型
选择从动件的运动规律
确定凸轮机构的基本尺寸 设计凸轮轮廓
凸轮轮廓曲线设计的图解法
基本方法:反转法 依据:相对运动原理
基本思想:设想给整个机构加上一个与 凸轮角速度ω 大小相等方向相反的转动 ,此时凸轮静止不动,而从动件一方面 随机架相对凸轮以-ω 的角速度绕凸轮轴 转动,另一方面又以原有运动规律相对 机架运动。
③过各交点作从动件导路线,确定反转后从动件尖顶在各等分点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
2.对心直动滚子从动件盘形凸轮 已知凸轮的基圆半径r0,滚子半径 rT ,角速度ω 和从动件的运动规 律,设计该凸轮轮廓曲线。
3’ 2’ 1’ 7’ 8’ 1 2 3 4 5 6 7 8 4’
-ω
理论轮廓
ω
5’ 6’
实际轮廓
实际轮廓
设计步骤: ⑤按照上述方法作出的是反转过程中滚子中心B的运动轨迹——理论廓线η ; 然后在理论廓线上作一系列的滚子圆,再作此圆族的内包络线——实际廓线η 。
直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
3 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 已知凸轮的基圆半径r0,角速度 ω 和从动件的运动规律和偏心距 e,设计该凸轮轮廓曲线。
7’ 5’ 3’ 1’ 1 3 5 78 8’ 9’ 11’ 12’ 13’ 14’ 9 11 13 15
凸轮轮廓曲线的设计
凸轮轮廓曲线的设计
1. 引言
凸轮是一种机械传动装置,常用于将圆周运动转换为直线或曲线运动。凸轮的轮廓曲线设计是指根据特定要求和功能,确定凸轮的形状和尺寸的过程。本文将详细介绍凸轮轮廓曲线的设计原理、方法和注意事项。
2. 凸轮轮廓曲线的基本原理
凸轮的基本原理是通过其特定形状的外边缘,使其在旋转时能够驱动其他机械部件做直线或曲线运动。凸轮的外形通常由一条或多条连续光滑的曲线构成,这些曲线被称为凸轮的轮廓曲线。
3. 凸轮轮廓曲线设计方法
3.1 几何法
几何法是最常用的凸轮轮廓曲线设计方法之一。其基本步骤如下:
1.确定所需运动类型:直线运动、往复运动、旋转运动等。
2.根据所需运动类型选择合适的基本函数:例如直线函数、正弦函数等。
3.根据基本函数的特点和要求,确定凸轮的参数:例如振幅、周期等。
4.利用基本函数和凸轮参数,绘制凸轮的轮廓曲线。
5.对绘制得到的曲线进行优化和调整,以满足设计要求。
3.2 数值法
数值法是利用计算机辅助设计软件进行凸轮轮廓曲线设计的方法。其基本步骤如下:
1.确定凸轮的运动类型和要求。
2.利用计算机辅助设计软件创建凸轮模型。
3.在软件中选择合适的曲线函数和参数,并进行凸轮参数设置。
4.根据所选曲线函数和参数,生成凸轮的轮廓曲线。
5.对生成的曲线进行优化和调整,以满足设计要求。
3.3 实验法
实验法是通过制作实物模型来进行凸轮轮廓曲线设计的方法。其基本步骤如下:
1.根据设计要求和实际情况,选择合适的材料和加工工艺制作凸轮模型。
2.在模型上标记出所需运动类型对应的参考点。
3.利用传感器等设备记录参考点在运动过程中的位置。
用matlab绘制凸轮教程(详细)
首先看一下理论轮廓线的方程式
X=(S0+S1)sinθ+ ecosθ
Y= (S0+S1) cosθ+ esinθ
式中,e为偏心距,S0=sqrt(r0^2-e^2),r0为偏心圆半径
%先设置凸轮的基本参数,偏心距离e,基圆半径rb,滚轮半径rr,角速度w,推杆上升的最大行程h。
h=30;w=12;rb=50;e=12;rr=10;s0=sqrt(rb*rb-e*e);% 偏心距e=12,基圆rb=50,滚轮半径rr=10,角速度w=12,最大上升h=30
q=120*pi/180;%这里我规定推程运动角为120度
qs=(120+30)*pi/180;%远休止角为150度
q1=(120+30+150)*pi/180;%回程运动角为300度
for i=1:1:120 %将120度按1度均分,从而得到各个度数上的轮廓坐标
qq(i)=i*pi/180.0;
s1=(h*qq(i)/q)-(h/(2*pi))*sin(2*pi*qq(i)/q);
v1=w*(h/q)-(w*h/q)*cos(2*pi*qq(i)/q);
x(i)=(s0+s1)*sin(qq(i))+e*cos(qq(i));y(i)=(s0+s1)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i));%理论轮廓线的坐标
a(i)=(s0+s1)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i)); %cos(i)
b(i)=(s0+s1)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i)); %sin(i)
xx(i)=x(i)+rr*b(i)/sqrt(a(i)*a(i)+b(i)*b(i));yy(i)=y(i)+rr*a(i)/sqrt(a(i)*a(i)+b(i)*b(i));%实际工作轮廓线的坐标
cad制作凸轮轮廓曲线
具体作图步骤如下:
1.使用工具栏Circle(圆)命令,绘制直径为200的凸轮基圆。
2.使用工具栏Line(直线)命令,捕捉圆心作凸轮基圆铅垂方向的直线B1B7。注意保持提示直线角度及其前的距离数值(定B1点时应为OB1的长度值,定B7点时应为OB7的长度值)。
3.重复使用Line命令,利用每隔30°呈现的角度提示,保证所绘制直线沿圆周分布每30°一条;利用提示中角度之前的距离数值分别确定样条拟合数据点:OB1、OB2、OB3……、OB11;B0和B12是凸轮轮廓的起讫,也是基圆上的同一点,提示中显示的“交点”即为B0/B12点。
4.使用工具栏中Spline(样条曲线绘制)命令。系统提示输入初始点:用鼠标捕捉B0点;系统要求输入第二点:用鼠标捕捉B1点;如此,系统不停要求输入数据点,用鼠标依次捕捉B2、B3、…、B11、B12(B0)。在完成最后一个数据点的输入时,单击鼠标右键确定即可。
5.使用工具栏中Circle命令,绘制凸轮内小圆,与基圆同心,半径为40。该圆表示凸轮与轴配合的轮廓线。
6.使用工具栏橡皮擦命令,擦除基圆轮廓线和直线段。
7.使用工具栏中ARC(弧线绘制)命令。圆整凸轮轮廓曲线。系统提示弧线起点或中心,即:Specify start point of are or [Center]:c(表示给出圆心)。
Specify center point of are:用鼠标捕捉圆心。
Specify start point of are:鼠标捕捉样条曲线(凸轮轮廓曲线)的起点B0点。
凸轮廓线设计MATLAB程序
凸轮轮廓及其综合
1. 凸轮机构从动件的位移
凸轮是把一种运动转化为另一种运动的装置。凸轮的廓线和从动件一起实现运动形式的转换。凸轮通常是为定轴转动,凸轮旋转运动可被转化成摆动、直线运动或是两者的结合。凸轮机构设计的内容之一是凸轮廓线的设计。
定义一个凸轮基圆r b 作为最小的圆周半径。从动件的运动方程如下:
L(ϕ)=r b +s(ϕ)
设凸轮的推程运动角和回程运动角均为β,从动件的运动规律均为正弦加速度运动规律,则有:
s(ϕ)=h(βϕ-π
21sin(2πϕ/β)) 0≤ϕ≤β s(ϕ)=h -h(ββϕ--π
21sin(2π(ϕ-β/β)) β≤ϕ≤2β s(ϕ)=0 2β≤ϕ≤2π
上式是从动件的位移,h 是从动件的最大位移,并且0≤β≤π。
如果假设凸轮的旋转速度ω=d ϕ/dt 是个常量,则速度υ、加速度a 和瞬时加速度j (加速度对时间求异)分别如下:
速度:
υ(ϕ)=β
ωh (1-cos(2πϕ/β)) 0≤ϕ≤β υ(ϕ)=-
βωh (1-cos(2π(ϕ-β)/β) β≤ϕ≤2β υ(ϕ)=0 2β≤ϕ≤2π
加速度:
a(ϕ)=222βπωh
sin(2πϕ/β)) 0≤ϕ≤β
a(ϕ)=-222βπωh
sin(2π(ϕ-β)/β) β≤ϕ≤2β
a(ϕ)=0 2β≤ϕ≤2π
瞬时加速度:
j(ϕ)=3324βωπh
cos(2πϕ/β)) 0≤ϕ≤β
j(ϕ)=-3324βωπh
cos(2π(ϕ-β)/β) β≤ϕ≤2β
j(ϕ)=0 2β≤ϕ≤2π
定义无量纲位移S=s/h 、无量纲速度V=υ/ωh 、无量纲加速度A=a/h ω3
凸轮轮廓曲线的设计
机械设计基础
Machine Design Foundation
凸轮轮廓曲线的设计
3.尖顶摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
已知凸轮转动中心O到从动件摆动中心A的距离LOA、 摆动从动件的长度L、凸轮等速ω顺时针转动、基圆半 径rb、从动件摆角φ随凸轮转角δ变化的位移线图等, 绘制其凸轮轮廓曲线。
2)过辅助圆上B0点作该辅助圆的切线,该切线即为 从动件导路中心线的位置线。该位置线与基圆相交于 A0点,点A0即是从动件的初始位置,如图7-15(a)。
3)连接O A0。从O A0开始,沿(-ω)方向在基圆 上依次量取凸轮各转角δ0、δs、δ’0、δ’s,再将 推程角δ0、回程角δ’0分成与位移线图相同的等份, 得到A1、A2、A3、…等各点。
凸轮轮廓曲线的设计
图7-11 凸轮轮廓曲线绘制原理
机械设计基础
Machine Design Foundation
凸轮轮廓曲线的设计
1.2 作图法设计凸轮轮廓曲线
1.对心移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制
图7-12 对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
机械设计基础
Machine Design Foundation
机械设wenku.baidu.com基础
Machine Design Foundation
基于matlab的凸轮轮廓曲线设计
基于matlab的凸轮轮廓曲线设计
凸轮是机械中常见的关键零件之一,其主要功能是将旋转的运动转化为直线运动,用
于推动某些机械元件进行工作。凸轮轮廓曲线的设计对于凸轮的运动和工作效率有着重要
的影响。在本文中,我们将介绍基于matlab的凸轮轮廓曲线设计方法,以帮助读者了解凸轮轮廓曲线设计的基本概念和方法。
凸轮的形状通常是复杂的非圆形曲线。凸轮的轮廓曲线设计过程中,需要考虑控制凸
轮输送运动的速度和加速度等因素,同时还需要考虑各种机械元件之间的协调性和协定性。针对以上问题,我们提出了基于连续逼近法的凸轮轮廓曲线设计方法。
1. 连续逼近法的基本原理
连续逼近法是一种典型的非线性规划方法,其基本思想是将目标函数逐渐逼近最优解。在凸轮轮廓曲线设计中,我们可以将凸轮轮廓曲线视为目标函数,通过不断调整曲线的形状,逐渐逼近最优轮廓曲线。
连续逼近法的具体实现过程包括以下步骤:
(1)确定初始值
首先需要确定一个初始轮廓曲线,通常可以使用圆弧、抛物线等基本曲线来作为起始
轮廓曲线。
(2)建立数学模型
接着需要建立凸轮轮廓曲线的数学模型,以便于通过数值方法来求解最优轮廓曲线。
其中,常见的模型包括三次贝塞尔曲线、三次样条曲线等。
(3)计算目标函数
根据建立的数学模型,通过计算目标函数来评估轮廓曲线的性能。通常,目标函数包
括运动速度、加速度、平衡性等因素。
(4)优化轮廓曲线
通过对目标函数的优化,不断调整轮廓曲线的形状,逐渐逼近最优曲线。
(5)确定最优解
最终确定最优解,并验证其性能。
matlab是一种常见的数学软件,可以运用其强大的计算能力来进行凸轮轮廓曲线的设计。具体实现过程如下:
基于MATLAB的凸轮设计
中国地质大学(武汉)
1.凸轮要求
=10mm,凸轮以等角设计一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构,滚子半径r
r
速度逆时针回转。凸轮转角=0~120 时,推杆等速上升20mm;=120~180 时,推杆远休止;=180~270时,推杆等加速等减速下降20mm;=270~360时,推杆近休止。要求推程的最大压力角<=30,试选取合适的基圆半径,并绘制凸轮的廓线。问此凸轮是否有缺陷,应如何补救。
2.列出凸轮运动方程
0<<2/3
2/3<<
2/3<<
3. 由方程写MATLAB源程序
%1.已知参数
clear;
r0=50; %基圆半径
rr=10; %滚子半径
h=20; %行程
delta01=120;%推程运动角
delta02=60; % 远休角
delta03=90;%回程运动角
hd=pi/180;
du=180/pi;
n1=delta01+delta02;
n2=delta01+delta02+delta03;
%2凸轮曲线设计
n=360;
for i=1:360
%计算推杆运动规律
if i<=delta01
s(i)=30/pi*(i*hd);
ds(i)=30/pi;
ds=ds(i);
elseif i>delta01 && i<=n1;
s(i)=h;
ds(i)=0;
ds=ds(i);
elseif i>n1 && i<=(n1+delta03/2)
s(i)=-140+320/pi*(i*hd)-160/pi^2*(i*hd)^2; ds(i)=320/pi-320/pi^2*(i*hd);
凸轮轮廓线图解法详解例题
一、凸轮设计的基本问题
1、已知运动规律,设计凸轮 运动规律
已知条件:
几何尺寸:基圆半径r0,偏距圆半径e
2、已知从动件行程h,设计凸轮 已知条件:从动件行程h
选定运动规律
几何尺寸:基圆半径r0,偏距圆半径e
二、凸轮设计的步骤
1、确定基圆、偏距圆 2、确定从动件运动规律 3、设计理论廓线 4、设计实际廓线
理论廓线 实际廓线
基圆 偏距圆
三、凸轮理论廓线设计的基本原理
s o
反转法
ψ
o
反转法
四、凸轮实际廓线设计
实际廓线
理论廓线 滚子
五、刀具中心轨迹
实际廓线
刀具
理论廓线 刀具源自文库心轨迹
Matlab编程五次凸轮
附录11、用解析法设计凸轮2的实际轮廓曲线。
1、建立凸轮轮廓的数学模型。
图l 为往复式偏心从动件盘形凸轮的机构运动简图,B 为
理论轮廓线上的任意一点,在图示的直角坐标系中,B 的坐
标,即凸轮理论廓线上的直角坐标参数方程为:
X=OE+EF=(S0+S )*Sin (J )+e*Cos (J )
Y=BD – FD=(S0+S )*Cos (J ) – e*Sin (J )
式中:
X ,Y :凸轮理论廓线上的某一点坐标 (mm)
e :从动件的偏心距(mm),OC
R :凸轮的基圆半径(mm),OA
S 0:220E R S -=(mm),CK
J :凸轮的转角 S :S =f(J)从动件运动方程,KB
BC =CK 十KB =S 0十S
因为工作廓线在法线方向的距离处处相等,且等于滚子半径r ’,故当已知理论廓线上的任意一点B(X,Y)时,只要沿理论廓线在该点的法线的方向取距离为r ’,即得到工作廓线上的相应点B ’(X ’,Y ’).由高等数学可知,理论廓线B 点处的法线n-n 的斜率(与切线斜率互为负倒数)应为 Tan a=-dx/dy=(dx/dJ)/(dx/dJ)/(-dy/dJ)=sina/cosa
注: a 为理论廓线B 点处的法线和X 轴的夹角。
根据(1)(2)两式有
dx/dJ=(ds/dJ-e)sin(J)+(s0+s)cos(J) (3)
dy/dJ=(ds/dJ-e)cos(J)-(s0+s)sin(J) (4)
可得
Sin a=(dx/dJ)/((dx/dJ)^2+(dy/dJ)^2)^0.5 (5)
matlab解析法画凸轮轮廓线
班级:姓名:教号:之阳早格格创做
鉴于matlab的凸轮表面安排
一、安排凸轮机构的意思
正在工业死产中,时常央供呆板的某些部件依照确定的准确门路疏通,仅应用连杆机构已易以谦脚那个央供,所以需要利用处事表面具备一定形状的凸轮.凸轮正在所有基础疏通链中,具备易于安排战能准确预测所爆收的疏通的便宜.如果安排其余机构去爆收给定的运功、速度、战加速度,其安排处事是很搀纯的,然而是安排凸轮机构则比较简单,而且疏通准确、灵验.所以正在许多呆板中,如纺织机、包拆机、自效果床、自动化博用机床、数控机床、印刷机、内焚机、修筑板滞、矿山板滞、估计机的辅帮拆备及农业机具等,皆不妨找到凸轮机构.
正在举止钻研时,先安排一个简朴的凸轮,正在给定的转化角度内有一定的总降距.安排凸轮表面的基础要领是把凸轮牢固,使从动件以其与凸轮的相闭位子绕凸轮回转而产死凸轮表面.果此安排凸轮时,必须画出脚够多的面,使凸轮表面仄滑稳当.
Matlab硬件提供了强盛的矩阵处理战画图功能,具备核心函数工具箱.其编程代码靠近数教推导公式,简净直
瞅,支配浅易,人机接互本能佳.果此,鉴于matlab硬件举止凸轮机构的安排不妨办理安排处事量大的问题.使用剖析法举止安排,matlab不妨透彻的估计出表面上每一面的坐标,而后更为透彻的画造出凸轮表面直线.
两、安排凸轮机构的已知条件
凸轮干顺时针目标转化,从动件偏偏置正在凸轮轴心左边.从动件正在推程干等加/减速疏通,正在回程干余弦加速疏通.基圆半径rb=50mm,滚子半径rt=10mm,推杆偏偏距e=10mm,推程降程h=50mm,推程疏通角ft=100º,近戚止角fs=60º,回程疏通角fh=90º.
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凸轮轮廓线绘制程序
j=0:1:360;
s=rand(1,361);
v=rand(1,361);
a=rand(1,361);
jj=31;
w=1;
j1=80;
j2=20;
j3=80;
j4=180;
j5=360;
t=pi/180;
for i=1:361
if j(i)<=j1 %升程,余弦加速度运动规律,转过的角度是j1。
s(i)=jj*[1-cos(pi*j(i)/j1)]/2;
v(i)=36*(pi*jj*w*sin(pi*j(i)/j1)/(2*j1));
a(i)=36*pi^2*jj*t*w^2*cos(pi*j(i)/j1)/(2*(j1*t)^2);
elseif j(i)<=j1+j2 %远休。
s(i)=31;
v(i)=0;
a(i)=0;
elseif j(i)<=j1+j2+j3 %回程,余弦加速度运动规律,转过的角度是j3。
s(i)=jj-jj*[1-cos(pi*(j(i)-90)/j3)]/2;
v(i)=-36*(pi*jj*w*sin(pi*(j(i)-90)/j3)/(2*j3));
a(i)=-36*pi^2*jj*t*w^2*cos(pi*(j(i)-90)/j3)/(2*(j3*t)^2);
else %推程,余弦加速度运动规律,转过的角度是45。
s(i)=0;
v(i)=0;
a(i)=0;
end
end
%绘制凸轮理论廓线、实际廓线
r0=39;
rr=9;
l=36;
loa=70;
jj0=23;
X=rand(1,361);
Y=rand(1,361);
Xa=rand(1,361);
Ya=rand(1,361);
Xaa=rand(1,361);
Yaa=rand(1,361);
dr=rand(1,361);
A=rand(1,361);
B=rand(1,361);
for i=1:361
%if j(i)<=j1
X(i)=-l*sin((j(i)+s(i)+jj0)*t)+loa *sin(j(i)*t);
Y(i)=-l*cos((j(i)+s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t);
dx=loa*cos(j(i)*t)-l*(1+v(i)/10)*cos((j(i)+s(i)+jj0)*t);
dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(1+v(i)/10)*sin((j(i)+s(i)+jj0)*t);
st=dx/sqrt(dy^2+dx^2);
ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2);
Xa(i)=X(i)+rr*ct;
Ya(i)=Y(i)+rr*st;
Xaa(i)=X(i)-rr*ct;
Yaa(i)=Y(i)-rr*st;
%X(i)=l*sin((j(i)-s(i)-jj0)*t)-loa*sin(j(i)*t);
%Y(i)=-l*cos((j(i)-s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t);
%dx=-loa*cos(j(i)*t)-l*(-1+v(i)/10)*cos((-j(i)+s(i)+jj0)*t);
%dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(-1+v(i)/10)*sin((-j(i)+s(i)+jj0)*t);
%st=dx/sqrt(dy^2+dx^2);
%ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2);
%Xa(i)=X(i)+rr*ct;
%Ya(i)=Y(i)+rr*st;
%Xaa(i)=X(i)-rr*ct;
%Yaa(i)=Y(i)-rr*st;
% else
%X(i)=l*sin((j(i)-s(i)-jj0)*t)-loa*sin(j(i)*t);
%Y(i)=-l*cos((j(i)-s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t);
%dx=-loa*cos(j(i)*t)-l*(-1-v(i)/10)*cos((-j(i)-s(i)-jj0)*t);
%dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(-1-v(i)/10)*sin((-j(i)-s(i)-jj0)*t);
%st=dx/sqrt(dy^2+dx^2);
%ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2);
%Xa(i)=X(i)+rr*ct;
%Ya(i)=Y(i)+rr*st;
%Xaa(i)=X(i)-rr*ct;
%Yaa(i)=Y(i)-rr*st;
% end
jr=0:1:360;
Xr=rand(1,361);
Yr=rand(1,361);
for z=1:361
Xr(z)=X(i)+rr*sin(jr(z)*pi/180);
Yr(z)=Y(i)+rr*cos(jr(z)*pi/180);
A(i,z)=Xr(z);
B(i,z)=Yr(z);
end
end
j0=0:1:360;
X0=rand(1,361);
Y0=rand(1,361);
for i=1:361
X0(i)=r0*sin(jr(i)*pi/180);
Y0(i)=r0*cos(jr(i)*pi/180);
end
R0=[j' X' Y' Xa' Ya' Xaa' Yaa' ]
plot(X0,Y0,'-.k',X,Y,'--k',Xa,Ya,'-.k',Xaa,Yaa,'-k',A(1:8:361,:),B(1:8:361,:),'.k') ;
title('凸轮的理论廓线和实际廓线');
xlabel('水平坐标');
ylabel('竖直坐标');
legend('基圆','实际廓线','理论廓线');
位移速度加速度曲线程序
j=0:3:360;
s=rand(1,121);
v=rand(1,121);
a=rand(1,121);
jj=31;
w=1;
j1=80;
j2=20;
j3=80;
j4=180;