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

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。

表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

计算点数：N=90

q1=60;近休止角51

q2=180;推程运动角52

q3=90;远休止角53

q4=90;回程运动角54

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<5<60o

s=0；

ds/d5=0；

d2s/d82=0；

(2)推程阶段：60o<5<180o

五次多项式运动规律：

Q1=Q-60；

s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-

15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2)；ds/d5

=30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-

60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2)；d2s/d82=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2))；

(3)远休阶段：180o<5<270

s=h=24；

ds/d5=0；

d2s/d82=0；

⑷回程阶段：270<5<360

Q2=Q-270；

s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2；ds/d5=-h*sin(2*Q2/QQ)；

d2s/d82=-2*h*cos(2*Q2/QQ)；

凸轮廓线方程：

(1)理论廓线方程：

s0=sqrt(r02-e2)

x=(s0+s)sin5+ecos5

y=(s0+s)cos5-esin5

(2)实际廓线方程

先求x,y的一、二阶导数

dx=(ds/d5-e)*sin(5)+(s0+s)*cos(5)；

dy=(ds/d5-e)*cos(5)-(s0+s)*sin(5)；

dxx=dss*sin(6)+(ds/d5-e)*cos(5)+ds/d5*cos(5)-(s0+s)*sin(5)；

dyy=dss*cos(5)-(ds/d5-e)*sin(5)-ds/d5*sin(5)-(s0+s)*cos(5);x1=x-rr*coso;y1=y-rr*sino;

再求sin9,cos9

sin9=x'/sqrt((x′)2+(y')2)

cos9=-y'/sqrt((x′)2+(y')2)

最后求实际廓线方程

x1=x-rr*cos9;

y1=y-rr*sin9;

三程序框图

voidmain(){

double

r0,or,rr,h,e,q1,q2,q3,q4,a,a11,a22,Q,pi,pa,paa,QQ,A1,A2,B1,B2,C1,C2;/*定义变量*/

doublexz[90],yz[90],sz[90],x1z[90],y1z[90],Q1,Q2;

doubles0,s,x,y,y1,x1,dx,dxx,dy,dyy,ds,dss,sino,coso,p;

intN,i,j;

r0=19;e=5;h=28;rr=10;q1=60;q2=120;q3=90;q4=90;a11=30;a22=70;or=1;

pi=3.141592653;pa=3;/*给已知量赋值*/

N=90;A1=0;B1=0;C1=1000;

for(;;){

Q=0;

C1=1000;

QQ=180/pi;

r0=r0+or;

s0=sqrt(r0*r0-e*e);

for(i=1,j=0;i<=N;i++,j++){

if(Q<60){/*近休阶段

*/

s=0;

ds=0;

dss=0;

a=atan(e/sqrt(r0*r0-e*e));/*求压力角*/

if(a>a11/QQ){

break;

}

else{

if(a>A1)

A1=a;

A2=Q;

}

}

elseif(Q>=60&&Q<180){/*五次多

项式运动*/

Q1=Q-60;

s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-

15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2);

ds=30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-

60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); dss=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-

180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+120*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2) );

a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));

if(a>a11/QQ){

break;

}

else{/*远休阶段*/

if(a>A1)

A1=a;

A2=Q;

}

}

elseif(Q>=180&&Q<270){