机械设计大作业二-凸轮轮廓设计-计算说明书
凸轮设计说明书
凸轮设计说明书1、设计相关数据自己插入图片2、设计内容由数据可知该凸轮机构符合二次多项式运动推程前半阶段φϵ[0,37.5],则带入公式ψ=2ψmaxϕ2φ2，计算求得：φ1=2×15752×152=1.2φ2=2×15752×302=4.8ψϕ=2×152×302=7.5推程后半阶段φϵ[37.5,75],带入公式ψ=ψmax−2ψmaxϕ2(ϕ−φ)2，计算求得：ψ3=15−2×15752(75−45)2=10.2ψ4=15−2×15752(75−60)2=13.8ψ5=15−2×15752(75−75)2=15远休止时，ψ=15回程前半段φϵ[85,117.5],带入公式ψ=2ψmaxϕ′2φ2，计算求得：ψ6=15−2×15652132=13.8ψ7=15−2×15652262=10.2ψ8=15−2×1565232.52=7.5回程后半阶段φϵ[117.5,150]，计算求得：ψ9=2×15652(65−39)2=4.8ψ10=2×15652(65−52)2=1.2ψ11=2×15652(65−65)2=0近休止时，ψ=0从而得到从动件的运动曲线图图1 运动曲线图取μ=1mm/mm，用反转法方向旋转机架，结合凸轮机构运动曲线图，得到凸轮的理论轮廓曲线如下图2此外，从强度要求考虑，为了保证从动件运动不失真，并且有足够的运动接触强度r r≤0.8ρmin。
图2 凸轮理论理论轮廓曲线图设计凸轮轮廓：首先对整个转轴分度，根据推程角=75°，可平分成5份15°，回程角=65°，可平分成5份13°，然后根据转轴的分度点，做L O9D的长130mm，与基圆相交于点D，再根据从动件的位移曲线图，对O9D旋转一定的角位移，旋转后的D点相连可得到理论的廓线。
机械原理大作业二凸轮(完整版) 20
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二作业名称：凸轮机构设计设计题目： 20 院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：**设计时间： 2014年5月哈尔滨工业大学一、设计题目如图1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表1。
表1 凸轮机构参数升程/h mm 升程运动角 0/ϕ 升程运动规律 升程许用压力角[]/α 回程运动角 0/ϕ'回程运动规律 回城许用压力角[]/α'远休止角/s ϕ 近休止角/s ϕ' 110 120 正弦加速度 3590 正弦加速度 65 50 100二、运动方程式及运动线图本实验假设凸轮逆时针旋转。
1.确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程（ϕ为凸轮转角，ω为凸轮角速度）。
推程(余弦加速度)（203ϕπ≤≤）： 图1远休止段：当21738πϕπ≤≤时，110s h==，0v=，0a=回程(正弦加速度)（171389πϕπ≤≤）：近休止段：当1329πϕπ≤≤时，0s=，0v=，0a=2.绘制推杆位移、速度、加速度线图图2三、绘制凸轮机构的ds s d ϕ-线图，并由此确定凸轮的基圆半径和偏距图3图4如图3、图4所示，在ds d ϕ轴正侧（对应于推程），以tan(90[])α-为斜率做ds s d ϕ-曲线的切线1L ，在ds d ϕ轴负侧（对应于回程），以tan(90[])α'+为斜率做ds s d ϕ-曲线的切线2L ，再过点(0,0)O 做斜率为tan(90[])α+的直线3L ，则直线1L 、2L 、3L 与s 轴的夹角分别为[]α、[]α'、[]α。
显然，1L 、2L 、3L 三条直线下方的公共部分即为满足推程压力角不超过[]α和回程压力角不超过[]α'时，凸轮回转中心的可取区域。
记直线1L 与2L 的交点为12P ，直线1L 与3L 的交点为13P ，则最小基圆半径013r OP ==45.79mm ，对应的偏距e =26.27mm （点13P 到s 轴的距离），2200s r e =-=37.51mm 。
机械原理大作业二-凸轮机构设计..
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：机械设计制造及其自动化班级：1208104完成者：郑鹏伟学号：**********指导教师：林琳刘福利设计时间：2014年6月4日哈尔滨工业大学一、 设计题目：凸轮的机构运动简图如下图所示: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（°） 14 90120余弦 加速 度3590等减等加速657575二、 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移，速度加速度线图：（1）凸轮推杆升程运动方程： 根据题意知：00120759075s s Φ=Φ='Φ='Φ=（1）从动件升程运动方程（设为1rad sω=）122212s [1cos()]2sin()2cos()2h h h a πϕπωπυϕπωπϕ=-Φ=ΦΦ=ΦΦ（2）从动件远休止运动方程在远休止s Φ段，即213312πϕπ≤≤时，90,0,0s h mm a υ====。
（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：①当回程0002s s ϕ'ΦΦ+Φ≤≤Φ+Φ+134()123πϕπ≤≤时： 20s 201022122[-+]4[()]4s hs h h h a ϕωυϕω=-ΦΦ'Φ=--Φ+Φ'Φ=-'Φ（）②当回程0002s s ϕ'Φ'Φ+Φ+≤≤Φ+Φ+Φ419()312πϕπ≤≤时：20020100202122[)]4[)]4s s h s h h a ϕωυϕω'=Φ+Φ+Φ-'Φ'=-Φ+Φ+Φ-'Φ='Φ（（（4）从动件近休止运动方程在近休止s 'Φ段，即19212πϕπ≤≤时，s 0,0,0a υ===。
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。
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。
凸轮设计说明书
凸轮设计说明书一、概述凸轮是机械传动系统中常用的元件，它通过不规则的形状来控制运动部件的运动轨迹和工作节奏。
凸轮设计的合理与否直接影响到机器的运行效率和性能稳定性。
本文将详细介绍凸轮的设计原理以及相关计算方法，旨在帮助工程师在机械设计中获得更好的凸轮性能。
二、凸轮的基本原理1. 运动行程要求：首先需要确定被控运动部件（如气门、活塞等）的运动行程要求，包括最大行程、最小行程以及行程的速度变化等。
这将直接影响凸轮的设计参数。
2. 运动类型选择：凸轮的设计需根据运动部件的性质选择合适的运动类型，如简谐运动或非简谐运动。
简谐运动是指在行程内运动部件速度恒定或变化规律简单等特点；非简谐运动则是指速度变化复杂或不规律的运动。
根据运动类型的选择，设计凸轮的形状和旋转角度。
3. 凸轮参数计算：根据凸轮的设计需求以及所需运动部件的行程要求，可以通过计算得到凸轮的几何参数。
这些参数包括凸轮半径、凸轮高度、凸轮底部半径等。
根据这些参数，可以绘制凸轮的剖面图，进一步验证设计的可行性。
三、凸轮的设计流程1. 确定运动要求：根据机械系统的运动要求确定被控运动部件的运动方式和行程要求。
2. 选择运动类型：根据运动要求和运动部件的性质选择合适的运动类型。
3. 计算凸轮参数：根据运动要求和所选择的运动类型，计算凸轮的几何参数。
4. 绘制凸轮图：根据计算得到的凸轮参数，利用CAD软件绘制凸轮的剖面图。
5. 验证设计：通过模拟分析或物理实验验证凸轮设计的合理性和可行性，如果需要，可以对设计进行修正和调整。
四、凸轮设计注意事项1. 凸轮的形状应尽可能简单，以便于加工和装配。
2. 凸轮的表面应经过精密处理，以减小摩擦阻力并延长使用寿命。
3. 凸轮的安装位置应合理，以保证凸轮与运动部件的配合精度。
4. 在设计凸轮时应充分考虑材料的强度和耐磨性，以满足长时间的高速运动。
五、结论凸轮的设计是机械传动系统中的重要环节，合理的凸轮设计能够提高机器的工作效率和性能稳定性。
直动从动件盘形凸轮机构设计说明书
机械原理大作业二直动从动件盘形凸轮机构设计任务书课程名称：机械原理设计题目：盘形凸轮机构设计（20）院系：机电工程学院班级：1508104设计者：关宇珩学号：1150810423指导教师：陈明设计时间：2017.6.15哈尔滨工业大学机械设计制造目录一．凸轮设计要求 (1)二．凸轮轮廓设计数学模型 (3)三．计算流程框图 (4)四．matlab程序 (5)五．计算结果与分析 (10)一．凸轮设计要求二．凸轮轮廓设计数学模型1.确定凸轮偏心距与基圆半径（mm ）通过matlab 对已给s 方程求导，通过许用压力角做斜率已知的直线，找出其与线图的切线，并找出切线的y 轴截距。
由于最大截距绝对值为65，则取偏心距3/56e =，基圆半径12/385r 0=，滚子半径3/28r =。
计算2200e -r s =。
2.建立压力角方程已知方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=e -d /ds arctan 0ϕα分段代入s 方程，计算升程和回程的压力角。
3.建立凸轮轮廓线的坐标方程已知凸轮轴心在从动件左方。
建立方程（理论轮廓线）：()ϕϕecos sin s s x 0++=；()ϕϕesin -cos s s y 0+=；建立方程（外包络实际轮廓线）：()()22d /dy d /dx d /dy r x X ϕϕϕ++=；()()22d /dy d /dx d /dx r -y Y ϕϕϕ+=；4.建立曲率方程已知方程：()()2/3222dx /dy 1dx /y d k +=；；k /1R =通过参数方程的求导方法建立R ～ψ的方程。
三．计算流程框图设时间ψ为未知量对s ，v ，a 方程求导，绘制位移、速度、加速度和ϕd /ds ～s 线图利用许用压力角做已知斜率曲线，寻找与ϕd /ds ～s线图相交的y 轴截距绝对值最大的直线为切线，取偏心距e 、基圆半径r0、滚子半径建立压力角方程建立理论轮廓线和实际轮廓线的坐标方程建立曲率半径方程以1为间隔在360度中取361个计数点，方程代入数值，绘图四．matlab程序syms phi xPhi_0=4*pi/9;%推程运动角Phi_1=pi/3;%回程运动角Phi_s0=5/9*pi;%远休止角Phi_s1=2/3*pi;%近休止角h=35;alpha_0=7/36*pi;alpha_1=7/18*pi;omiga=pi/4;e=56/3;r0=385/12;r=28/3;s0=sqrt(r0^2-e^2);s_0=h*(phi/Phi_0-sin(2*pi*phi/Phi_0)/(2*pi));v_0=h*omiga/Phi_0*(1-cos(2*pi*phi/Phi_0));a_0=2*pi*h*omiga^2/Phi_0^2*sin(2*pi*phi/Phi_0);s_1=h*(1-10*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^3+15*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^4-6*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^5);v_1=-h*omiga/Phi_1*(30*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^2-60*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^3+30*((phi-Phi_0-Phi_s0)/ Phi_1)^4);a_1=-h*omiga^2/Phi_1^2*(60*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)-180*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^2+120*((phi-Phi_0-Phi _s0)/Phi_1)^3);d_s0=diff(s_0);d_s1=diff(s_1);b0=s_0-d_s0*tan(pi/2-alpha_0);b1=s_1+d_s1*tan(pi/2-alpha_1);Alpha_0=atan(abs(d_s0-e)/(s_0+s0));Alpha_1=atan(abs(d_s1-e)/(s_1+s0));x_0=(s0+s_0)*sin(phi)+e*cos(phi);y_0=(s0+s_0)*cos(phi)-e*sin(phi);x_s0=(s0+subs(s_0,phi,Phi_0))*sin(phi)+e*cos(phi);y_s0=(s0+subs(s_0,phi,Phi_0))*cos(phi)-e*sin(phi);x_1=(s0+s_1)*sin(phi)+e*cos(phi);y_1=(s0+s_1)*cos(phi)-e*sin(phi);x_s1=(s0+subs(s_1,phi,4/3*pi))*sin(phi)+e*cos(phi); y_s1=(s0+subs(s_1,phi,4/3*pi))*cos(phi)-e*sin(phi);X_0=x_0+r*diff(y_0)/sqrt(diff(x_0)^2+diff(y_0)^2);Y_0=y_0-r*diff(x_0)/sqrt(diff(x_0)^2+diff(y_0)^2);X_s0=x_s0+r*diff(y_s0)/sqrt(diff(x_s0)^2+diff(y_s0)^2); Y_s0=y_s0-r*diff(x_s0)/sqrt(diff(x_s0)^2+diff(y_s0)^2); X_1=x_1+r*diff(y_1)/sqrt(diff(x_1)^2+diff(y_1)^2);Y_1=y_1-r*diff(x_1)/sqrt(diff(x_1)^2+diff(y_1)^2);X_s1=x_s1+r*diff(y_s1)/sqrt(diff(x_s1)^2+diff(y_s1)^2); Y_s1=y_s1-r*diff(x_s1)/sqrt(diff(x_s1)^2+diff(y_s1)^2);phi_0=0:pi/180:Phi_0;phi_1=pi:pi/180:4/3*pi;phi_s0=Phi_0:pi/180:pi;phi_s1=4/3*pi:pi/180:2*pi;S_0=subs(s_0,phi,phi_0);S_1=subs(s_1,phi,phi_1);S_s0=ones(1,101).*subs(s_0,phi,Phi_0);S_s1=ones(1,121).*subs(s_1,phi,4/3*pi);V_0=subs(v_0,phi,phi_0)./7.520072;V_1=subs(v_1,phi,phi_1)./7.520072;V_s0=zeros(1,101);V_s1=zeros(1,121);A_0=subs(a_0,phi,phi_0)./21.54342;A_1=subs(a_1,phi,phi_1)./21.54342;A_s0=zeros(1,101);A_s1=zeros(1,121);d_S0=subs(d_s0,phi,phi_0)./6.26672599;d_S1=subs(d_s1,phi,phi_1)./6.26672599;S_00=S_0./3.5;S_11=S_1./3.5;b_0=min(subs(b0,phi,phi_0));b_1=min(subs(b1,phi,phi_1));y0=x*tan(pi/2-alpha_0)+b_0;y1=-x*tan(pi/2-alpha_1)+b_1;y2=-x*tan(pi/2-alpha_0);X1=-54:6:54;X2=0:6:54;Y0=subs(y0,x,X1)./3.5;Y1=subs(y1,x,X1)./3.5;Y2=subs(y2,x,X2)./3.5;X1=X1./6.26672599;X2=X2./6.26672599;Alpha_00=subs(Alpha_0,phi,phi_0)./pi.*180;Alpha_11=subs(Alpha_1,phi,phi_1)./pi.*180;Alpha_s0=ones(1,101).*subs(Alpha_0,phi,Phi_0)./pi.*180;Alpha_s1=ones(1,121).*subs(Alpha_1,phi,4/3*pi)./pi.*180;x_00=double(subs(x_0,phi,phi_0));y_00=double(subs(y_0,phi,phi_0));x_S0=double(subs(x_s0,phi,phi_s0));y_S0=double(subs(y_s0,phi,phi_s0));x_11=double(subs(x_1,phi,phi_1));y_11=double(subs(y_1,phi,phi_1));x_S1=double(subs(x_s1,phi,phi_s1));y_S1=double(subs(y_s1,phi,phi_s1));X_00=subs(X_0,phi,phi_0).*12./7;Y_00=subs(Y_0,phi,phi_0).*12./7;X_S0=subs(X_s0,phi,phi_s0).*12./7;Y_S0=subs(Y_s0,phi,phi_s0).*12./7;X_11=subs(X_1,phi,phi_1).*12./7;Y_11=subs(Y_1,phi,phi_1).*12./7;X_S1=subs(X_s1,phi,phi_s1).*12./7;Y_S1=subs(Y_s1,phi,phi_s1).*12./7;for i=1:1:361if(i<75)r(1,i)=0.5*1/(((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i))-(y_00(1,i+2)-y_00(1,i+1))/(x_00(1,i+2)-x_00(1,i+1)))/( x_00(1,i+1)-x_00(1,i))/(1+((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i)))^2)^(3/2));elseif(i>=75&&i<80)r(1,i)=-0.5*1/(((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i))-(y_00(1,i+2)-y_00(1,i+1))/(x_00(1,i+2)-x_00(1,i+1)))/( x_00(1,i+1)-x_00(1,i))/(1+((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i)))^2)^(3/2));elseif(i>=80&&i<181)r(1,i)=r(1,79);elseif(i>=181&&i<209)r(1,i)=-0.5*1/(((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))-(y_11(1,i+2-180)-y_11(1,i+1-180))/ (x_11(1,i+2-180)-x_11(1,i+1-180)))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))/(1+((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+ 1-180)-x_11(1,i-180)))^2)^(3/2));elseif(i>=209&&i<240)r(1,i)=0.5*1/(((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))-(y_11(1,i+2-180)-y_11(1,i+1-180))/( x_11(1,i+2-180)-x_11(1,i+1-180)))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))/(1+((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+ 1-180)-x_11(1,i-180)))^2)^(3/2));elser(1,i)=r(1,239)/2;endendPHI_0=phi_0./pi.*180;PHI_1=phi_1./pi.*180;PHI_s0=phi_s0./pi.*180;PHI_s1=phi_s1./pi.*180;PHI=0:1:360;figure(1)subplot(2,2,1);plot(PHI_0,S_0);set(gca,'xtick',[0:15:360]);set(gca,'ytick',[0:3.5:38.5]);axis([0,360,0,38.5]);xlabel('凸轮转角（^o）');ylabel('位移（mm）');title('从动件位移曲线图');hold on;plot(PHI_1,S_1);plot(PHI_s0,S_s0);plot(PHI_s1,S_s1);hold off;grid onsubplot(2,2,2);plot(PHI_0,V_0);set(gca,'xtick',[0:15:360]);set(gca,'ytick',[-9:1:9]);axis([0360-99]);xlabel('凸轮转角（^o）');ylabel('速度（*7.520072mm·s^-^1）');title('从动件速度曲线图');hold on;plot(PHI_1,V_1);plot(PHI_s0,V_s0);plot(PHI_s1,V_s1);hold off;grid on subplot(2,2,3);plot(PHI_0,A_0);set(gca,'xtick',[0:15:360]);set(gca,'ytick',[-9:1:9]);axis([0360-99]);xlabel('凸轮转角（^o）');ylabel('加速度（*21.54342mm·s^-^2）'); title('从动件加速度曲线图');hold on;plot(PHI_1,A_1);plot(PHI_s0,A_s0);plot(PHI_s1,A_s1);hold off;grid onfigure(2)plot(d_S0,S_00);set(gca,'xtick',[-11:1:11]);set(gca,'ytick',[-20:1:11]);axis([-11,11,-20,11]);xlabel('ds/d\phi');ylabel('s（\phi）');title('ds/d\phi—s图');hold on;plot(d_S1,S_11);hold on;plot(X1,Y0);hold on;plot(X1,Y1);hold on;plot(X2,Y2);hold off;grid onfigure(3)plot(PHI_0,Alpha_00);set(gca,'xtick',[0:20:360]);set(gca,'ytick',[-90:10:90]);axis([0,360,-90,90]);xlabel('凸轮转角（^o）');ylabel('压力角（^o）');hold on;plot(PHI_1,Alpha_11);hold on;plot(PHI_s0,Alpha_s0);hold on;plot(PHI_s1,Alpha_s1);hold on;plot(PHI,r);hold off;grid onfigure(4)plot(X_00,Y_00);set(gca,'xtick',[-130:10:130]);set(gca,'ytick',[-150:10:80]);axis([-130,130,-120,80]);title('凸轮实际轮廓线');hold on;plot(X_S0,Y_S0);hold on;plot(X_11,Y_11);hold on;plot(X_S1,Y_S1);hold on;plot(x_00,y_00);hold on;plot(x_S0,y_S0);hold on;plot(x_11,y_11);hold on;plot(x_S1,y_S1);hold on;hold off;grid on五．计算结果与分析图1图2图3图4图5图6通过分析图像，可以知道凸轮的升程和回程时由于分别采用了正弦规律和3-4-5多项式规律，所以整个运动过程中从动件速度和加速度无突变，避免了刚性冲击和柔性冲击，适用于高速运动场合。
机械原理课程设计凸轮机构设计说明书
全面探究凸轮机构设计原理及方法凸轮机构是一种常用的机械传动装置，通过凸轮和摆杆的配合组成，具有可逆性、可编程性和高精度的特点。
本文将从设计原理、设计方法和优化策略三个方面探究凸轮机构设计的要点。
一、设计原理
凸轮机构的设计原理是在摆杆与凸轮配合时，摆杆可以沿凸轮轮廓实现规定的运动规律，如直线运动、往返运动和旋转运动等。
凸轮可以根据运动轨迹、运动频率和运动速度等要求，通过凸轮轮廓的设计来完成。
凸轮轮廓的设计包括了初步设计、动力学分析、运动规划等步骤。
二、设计方法
凸轮机构的设计方法包括手工绘图及设计软件辅助。
手工绘图是传统的凸轮轮廓设计方法，适用于简单的凸轮机构，如往复式转动机构、转动转动机构等；而对于复杂的凸轮机构，可以利用计算机辅助设计软件，如ProEngineer、CATIA、AutoCAD等，进行三维建模、运动模拟和优化设计。
此外，对于凸轮机构的设计还需要考虑到强度计算、可靠性分析等相关问题。
三、优化策略
凸轮机构的设计优化策略主要包括凸轮轮廓的形状优化、摆杆的长度优化和机构传动效率的优化等。
凸轮轮廓的形状优化通常是通过
Cycloid、Involute、Bezier等曲线的拟合来实现；摆杆的长度优化可以通过数学模型来建立，利用遗传算法、粒子群算法等优化算法进行
求解；传动效率的优化可以通过轮廓优化、材料优化、润滑优化等途
径来进行。
凸轮机构的设计是机械工业中非常重要的一环，它涉及到运动学、动力学、力学等多个学科的知识，需要学习者在多方面进行深入研究
和实践。
通过对凸轮机构的深入探究，我们可以更好地理解机械原理
的精髓，提高机械设计的水平和能力。
凸轮机构设计说明书
机械原理大作业说明书课程名称：机械原理设计题目：凸轮机构设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2014年6月一、设计题目如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数，据此设计该凸轮机构。
凸轮机构原始参数二. 凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图凸轮推杆推程运动方程:凸轮推杆回程运动方程% t表示转角，s表示位移t=0:0.01:5*pi/6;%升程阶段s=90*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)]; hold onplot(t,s);t= 5*pi/6:0.01:41*pi/36;%远休止阶段s=90;hold onplot(t,s);t=41*pi/36:0.01:61*pi/36;%回程阶段s=45*[1+cos((9*t/5)-(41*pi/20))];hold onplot(t,s);t=61*pi/36:0.01:2*pi;%近休止阶段s=0;hold onplot(t,s);grid onhold off% t表示转角，令ω1=1t=0:0.01:5*pi/6;%升程阶段v=108*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold onplot(t,v);t= 5*pi/6:0.01:41*pi/36;%远休止阶段v=0plot(t,v);t=41*pi/36:0.01:61*pi/36;%回程阶段v=-81*1*sin((9*t/5)-(41*pi/20)) hold on plot(t,v);t=61*pi/36:0.01:2*pi;%近休止阶段 v=0 hold on0123456-100-80-60-40-20020406080t=0:0.001:5*pi/6; a=259.2*sin(12*t/5)/pi;plot(t,a);t=5*pi/6:0.01:41*pi/36; a=0; hold on plot(t,a);t=41*pi/36:0.001:61*pi/36; a=-145.8*cos((9*t/5)-(41*pi/20)); hold on plot(t,a);t=61*pi/36:0.001:2*pi; a=0; hold on0123456-150-100-5050100150三. 绘制凸轮机构的sdds-ϕ线图% t表示转角，x(横坐标)表示速度ds/dφ，y（纵坐标）表示位移s t=0:0.001:5*pi/6;% 升程阶段x= 108*1*(1-cos(12*t/5))/pi;y= 90*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5));hold onplot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:41*pi/36;%远休止阶段x=0;y=90;hold onplot(x,y,'-r');t=41*pi/36:0.001:61*pi/36;% 回程阶段x=-81*1*sin((9*t/5)-(41*pi/20));y=45*(1+cos((9*t/5)-(41*pi/20)));hold onplot(x,y,'-r');t=61*pi/36:0.01:2*pi;%近休止阶段x=0;y=0;hold onplot(x,y,'-r');grid onhold off四.按许用压力角确定凸轮基圆半径和偏距1. 求切点转角（1）在图-4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，且位移轴正方向呈夹角[ 1]=300,则切点处的斜率与直线D t d t的斜率相等，因为k Dtdt=tan300,右侧曲线斜率可以表示为,所以，，通过编程求其角度。
盘形凸轮轮廓设计说明书
《机械设计基础》实践设计计算说明书题目：盘形凸轮轮廓设计《机械设计基础》设计实践任务书设计题目：盘形凸轮轮廓设计设计原始数据及要求：用图解法设计偏置滚子直动从动件盘形凸轮轮廓。
原始数据及要求如下表。
注：推杆运动规律（推程、回程）①——等速运动规律③——余弦加速度运动规律目录1、设计过程1.1取比例尺并做基圆 (4)1.2作反转运动，量取、、、，等分、 (4)1.3计算推杆的预期位移 (4)1.4确定理论廓线上的点 (4)1.5绘制理论轮廓线 (4)1.6绘制实际轮廓线 (4)2、参考文献1、设计过程1.1取比例尺并做基圆取长度比例,以作凸轮基圆，并凸轮基圆的圆心为圆心，以作偏心圆。
φ、sφ、0'φ、s'φ，等分0φ、sφ1.2作反转运动，量取0在基圆上由最高点出发，沿逆时针方向依次取量、、、，并将推程运动脚分成七等分，回程运动角分成六等分。
连接基圆上得各等分点与凸轮基圆的圆心，形成放射线组（1）。
过这些放射线与基圆的交点作偏心圆的切线，得到另一组放射线（2）。
1.3计算推杆的预期位移（1）余弦加速度推程时，有：1.4确定理论廓线上的点从推杆与偏心圆的切点开始量取相应位移，并以s为半径，以基圆的圆心为圆心画圆弧，与放射线组（2）中对应的线分别相交，得到一系列的点。
1.5绘制理论轮廓线连接得到的各点，形成理论轮廓线。
1.6绘制实际轮廓线以理论轮廓线上的各点为圆心，以画圆，得到一系列的滚子圆，这些圆的内包络线即为凸轮的实际轮廓线。
2、参考文献2.1宋宝玉，王瑜，张锋.机械设计基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010:64-682.2王瑜.《机械设计基础》设计实践指导书[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2003:3-5。
哈工大机械原理大作业2凸轮机构设计
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：班级：设计者：学号：指导教师：设计时刻：哈尔滨工业大学机械设计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.确信凸轮机构推杆升程、回程运动方程（设定角速度为ω=10 rad/s）升程：0°< Φ < 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)；远停止：120°< Φ < 200°由公式可得：s=120；v=0；a=0；回程：200°< Φ < 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=(Φ-Φ0-Φs)/ Φ0'近停止： 290°< Φ < 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/s）1) 推拉位移曲线代码：%推杆位移曲线;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('推杆位移曲线');grid;2）推杆速度曲线代码：%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代码：%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dd/dd−d线图，并依次确信凸轮的基圆半径和偏距代码：%dd/dd−d线图，确信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1n1=diff(v1);z=m1./n1;for i=1:length(z);if abs(z(i)+tan(-55*pi/180))<0.001;breakendendb11=s1n(i)-z(i)*v1(i);x1=-300:200;y01=z(i)*x1+b11;%切线1k1=z(i);plot(x1,y01)x3=10*pi/9:pi/36000:14*pi/9;%求切线2s3n=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2plot(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 yplot(ns1,s1,'m',ns2,s2,'b',ns3,s3n,'b',ns4,s4,'b',x1,y01,'g',x3,y03,'g',v,u,'*'); xlabel('ds/d¦µ');ylabel('S');axis([-300,200,-300,300]);title('s0,e 的确信');grid;确信凸轮基圆半径与偏距：偏距e=90mm，d020mm；基圆半径为d0=150mm。
凸轮机构设计说明书
a=sqrt(x^2+y^2);
x1(k+k5)=(s0+s5)*cos(theta5)-e*sin(theta5);
x2(k+k5)=x1(k+k5)-b*y/a;
y1(k+k5)=(s0+s5)*sin(theta5)+e*cos(theta5);
y2(k+k5)=y1(k+k5)+b*x/a;
a2=-440*4*w^2/(pi^2);
tan3=pi/2:pi/200:pi*21/18;
s3=110;
v3=0;
a3=0;
tan4=pi/18*21:pi/200:29*pi/18;
s4=55*(1+cos(9/4*(tan4-17*pi/18)));
v4=-9*w*110/8*sin(9/4*(tan4-17/18*pi));
y =cos(theta3)*(s0 + 110) - e*sin(theta3);
a=sqrt(x^2+y^2);
s3=110;
x1(k+k3)=(s0+s3)*cos(theta3)-e*sin(theta3);
x2(k+k3)=x1(k+k3)-b*y/a;
y1(k+k3)=(s0+s3)*sin(theta3)+e*cos(theta3);
Harbin Institute of Technology
凸轮机构设计设计说明书
课程名称：机械原理
设计题目：齿轮机构设计
院系：
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
哈尔滨工业大学
机械原理大作业(二)-凸轮机构设计
机械原理大作业（二）凸轮机构设计（题号：1—B）班级：05020402姓名：学号：时间：2006/12/4一、题目及原始数据：凸轮机构的推杆在近休,推程,远休及回程段的凸轮转角近休：0——45°推程：45°--210°远休：210°--260°回程：260°--360°偏置直动滚子推杆盘行凸轮机构已知参数基圆半径 r0=20mm偏距 e=+10mm滚子半径 r1=14mm推杆行程 h=30mm许用压力角α1=30°α2=75°许用最小曲率半径ρ=0.3*14mm二、推杆运动规律及凸轮轮廓曲线方程：推程： (等加速等减速运动)加速期：s=2hδ2/δ02减速期：S=h-2h(δ-δ0)2/δ02回程: (余弦加速度运动) s=h[1+cos(πδ/δ0＇)]/2 轮廓线方程:x=(s0+s)*sinδ+e*cosδ;y=(s0+s)*cosδ-e*sinδ;s0=sqrt(r*r-e*e);三、计算源程序:#include "stdio.h"#include "math.h"#define n 120#define pi 3.1415926#define a pi/180.0main (){ int r0,r1,h,e,i;doubleangle0,angle1,angle2,angle3,angle4,angle,angle01,angle02,angle03,angle1m,angle2m,angle3m,angle0 m1,angle0m2,rm,r3,r4,r,s,s0,m,m1;float r2,x11,y11,b;double x,x1,x2,y,y1,y2,t,t0,t1,t2;r0=20;r1=14;h=30;e=10;r4=10000;angle1=45*a;angle2=165*a;angle3=50*a;angle4=100*a;angle01=30*a;angle02=75*a;r=1;rm=4.2;angle0m1=-1000;angle0m2=-1000;b=3.1415926*2/n;fp=fopen("zf.txt","w");for (i=0;i<n;i++){s0=sqrt(r0*r0-e*e);angle=i*b;if (angle<=angle1){s=0;m=0;m1=0;}if((angle>angle1)&&(angle<(angle1+angle2/2))){s=2*h*(angle-angle1)*(angle-angle1)/(angle2*angle2);m=4*h*(angle-angle1)/(angle2*angle2);m1=4*h/(angle2*angle2);}elseif((angle<=angle1+angle2)&&(angle>=(angle1+angle2/2))){s=h-2*h*(angle-angle1-angle2)*(angle-angle1-angle2)/(angle2*angle2);m=4*h*(angle-angle1-angle2)/(angle2*angle2);m1=-4*h/(angle2*angle2); }if (angle>(angle1+angle2)&&angle<=(angle1+angle2+angle3)){s=h;m=0;m1=0;}if (angle>(angle1+angle2+angle3)&&angle<=(angle1+angle2+angle3+angle4)){s=h*(1+cos(3.1415926*(angle-angle1-angle2-angle3)/angle4))/2;m=h*(1-3.1415926/angle4*sin(3.1415926*(angle-angle1-angle2-angle3)/angle4))/2;m1=h*(1-3.1415926/angle4*3.1415926/angle4*cos(3.1415926*(angle-angle1-angle2-angle3)/angle4)) /2;}x=(s0+s)*sin(angle)+e*cos(angle);y=(s0+s)*cos(angle)-e*sin(angle);x1=(m-e)*sin(angle)+(s0+s)*cos(angle);y1=(m-e)*cos(angle)-(s0+s)*sin(angle);x11=(m1-s0-s)*sin(angle)+(2*m-e)*cos(angle);y11=(m1-s0-s)*cos(angle)-(m1+m-e)*sin(angle);t0=sqrt(x1*x1+y1*y1);t1=x1/t0;t2=-y1/t0;x2=x-r1*t2;y2=y-r1*t1;fprintf(fp,"X=%8f,Y=%8f,X'=%8f,Y'=%8f\r\n", x,y,x2,y2,angle);angle0=atan(fabs((m-e))/(s0+s));if(angle>(angle1+angle2+angle3)&&angle<=(angle1+angle2+angle3+angle4)) if(angle0>angle02){r0=r0+r;i=0;continue;}else{ if(angle0>angle0m2){angle0m2=angle0;angle2m=angle; }}elseif(angle0>angle01){r0=r0+r;i=0;continue;}else{ if(angle0>angle0m1){angle0m1=angle0;angle1m=angle; }}t=sqrt(x1*x1+y1*y1);r2=(x1*x1+y1*y1)*t/(x1*y11-x11*y1);if(r2>0) continue;elseif(-r2-r1>=rm){r3=-r2;if(r3<r4){r4=r3;angle3m=angle;}}else {r0=r0+r;i=0;continue;}}fprintf(fp,"angle0m1=%8f,angle1m=%8f,angle0m2=%8f,angle2m=%8f\r\n",angle0m1,angle1m,angle 0m2,angle2m );fprintf(fp,"r4=%8f,angle3m=%8f,r0=%d,\r\n",r4,angle3m ,r0);fclose(fp);}四、计算结果：X理:15.224368 Y理论：34.816930 X实：8.012825 Y实：18.324700 角度：0.034907X理:16.430187 Y理论：34.264398 X实：8.647467 Y实：18.033894 角度：0.069813X理:17.615988 Y理论：33.670120 X实：9.271573 Y实：17.721116 角度：0.104720X理:18.780327 Y理论：33.034820 X实：9.884383 Y实：17.386747 角度：0.139626X理:19.921785 Y理论：32.359272 X实：10.485150 Y实：17.031196 角度：0.174533X理:21.038972 Y理论：30.890773 X实：11.647645 Y实：16.258301 角度：0.244346X理:23.195117 Y理论：30.099611 X实：12.207956 Y实：15.841900 角度：0.279253X理:24.231448 Y理论：29.271777 X实：12.753394 Y实：15.406198 角度：0.314159X理:25.238257 Y理论：28.408280 X实：13.283293 Y实：14.951726 角度：0.349066X理:26.214317 Y理论：27.510172 X实：13.797009 Y实：14.479038 角度：0.383972X理:27.158439 Y理论：26.578547 X实：14.293915 Y实：13.988709 角度：0.418879X理:28.069473 Y理论：25.614540 X实：14.773407 Y实：13.481337 角度：0.453786X理:28.946309 Y理论：24.619326 X实：15.234899 Y实：12.957540 角度：0.488692X理:29.787877 Y理论：23.594117 X实：15.677894 Y实：12.417876 角度：0.523599X理:30.597738 Y理论：22.547499 X实：16.238226 Y实：11.693725 角度：0.558505X理:31.380498 Y理论：21.487419 X实：16.781649 Y实：10.957767 角度：0.593412X理:32.136687 Y理论：20.414132 X实：17.308378 Y实：10.210150 角度：0.628319X理:32.866804 Y理论：19.327822 X实：17.818601 Y实：9.451001 角度：0.663225X理:33.571317 Y理论：18.228604 X实：18.312475 Y实：8.680423 角度：0.698132X理:34.250653 Y理论：17.116533 X实：18.790127 Y实：7.898500 角度：0.733038X理:34.905199 Y理论：15.991601 X实：19.251651 Y实：7.105296 角度：0.767945X理:35.535294 Y理论：14.853745 X实：19.697110 Y实：6.300855 角度：0.802851X理:36.141226 Y理论：13.702849 X实：20.126535 Y实：5.485205 角度：0.837758X理:36.723230 Y理论：12.538747 X实：20.539923 Y实：4.658354 角度：0.872665X理:37.281479 Y理论：11.361229 X实：20.937237 Y实：3.820292 角度：0.907571X理:37.816091 Y理论：10.170047 X实：21.318405 Y实：2.970995 角度：0.942478X理:38.327115 Y理论：8.964915 X实：22.031842 Y实：1.238504 角度：1.012291X理:39.278267 Y理论：6.511511 X实：22.363791 Y实：0.355173 角度：1.047198X理:39.718153 Y理论：5.262536 X实：22.678949 Y实：-0.539666 角度：1.082104X理:40.133964 Y理论：3.998215 X实：22.977064 Y实：-1.446122 角度：1.117011X理:40.525395 Y理论：2.718161 X实：23.257841 Y实：-2.364318 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X理:42.928616 Y理论：-20.170809 X实：24.982117 Y实：-18.784019角度：1.710423 X理:42.785796 Y理论：-21.760262 X实：24.879535 Y实：-19.925647角度：1.745329 X理:42.600528 Y理论：-23.367789 X实：24.746359 Y实：-21.081163角度：1.780236 X理:42.371224 Y理论：-24.992923 X实：24.581374 Y实：-22.250433角度：1.815142 X理:42.096259 Y理论：-26.635099 X实：24.383318 Y实：-23.433268角度：1.850049 X理:41.773975 Y理论：-28.293658 X实：24.150885 Y实：-24.629410角度：1.884956 X理:41.402684 Y理论：-29.967833 X实：23.882726 Y实：-25.838535角度：1.919862 X理:40.980677 Y理论：-31.656754 X实：23.577457 Y实：-27.060242角度：1.954769 X理:40.506228 Y理论：-33.359442 X实：23.233655 Y实：-28.294048角度：1.989675 X理:39.977599 Y理论：-35.074804 X实：22.849868 Y实：-29.539388角度：2.024582 X理:39.393048 Y理论：-36.801635 X实：22.424617 Y实：-30.795607角度：2.059489 X理:38.750832 Y理论：-38.538610 X实：30.996081 Y实：-22.294723角度：2.094395 X理:38.034505 Y理论：-40.275093 X实：30.635951 Y实：-23.865906角度：2.129302 X理:37.229060 Y理论：-41.998368 X实：30.195071 Y实：-25.429633角度：2.164208 X理:36.334928 Y理论：-43.703821 X实：29.673680 Y实：-26.981747角度：2.199115 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角度：5.829400 X理:-4.510882 Y理论：44.551909 X实：-7.537676 Y实：26.808219 角度：5.864306 X理:-2.549177 Y理论：43.681970 X实：-5.835723 Y实：25.984552 角度：5.899213 X理:-0.678160 Y理论：42.796486 X实：-4.121776 Y实：25.128959 角度：5.934119 X理:1.103938 Y理论：41.907374 X实：-2.384077 Y实：24.248559 角度：5.969026 X理:2.800176 Y理论：41.025993 X实：-0.609152 Y实：23.351818 角度：6.003933 X理:4.414829 Y理论：40.162996 X实：1.217241 Y实：22.449289 角度：6.038839 X理:5.953300 Y理论：39.328197 X实：3.108484 Y实：21.554424 角度：6.073746 X理:7.422014 Y理论：38.530446 X实：5.074646 Y实：20.684161 角度：6.108652 X理:8.828300 Y理论：37.777519 X实：7.119318 Y实：19.858831 角度：6.143559 X理:10.180267 Y理论：37.076022 X实：9.236299 Y实：19.100791 角度：6.178466 X理:11.486659 Y理论：36.431311 X实：11.407342 Y实：18.431486 角度：6.213372 X理:12.756712 Y理论：35.847426 X实：13.602413 Y实：17.867304 角度：6.248279推程最大压力角0.601797 此时的角度2.094395回程最大压力角0.621338 此时的角度5.724680 曲率半径最小值25.000000 此时的角度0.034907 基圆半径38六、运动线图及分析：凸轮理论廓线凸轮实际廓线七. 体会。
哈尔滨工业大学机械原理大作业凸轮设计说明书16号
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：凸轮机构设计院系：汽院热动班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2013年5月15日1.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）100 90 等加等减速40 80 正弦加速度70 90 1002.凸轮推杆运动规律（1）推程运动规律（等加等减速） 推程：（2）回程运动规律（正弦加速度） 回程：3.运动线图及凸轮s d ds -φ线图采用mathematica 编程，其源程序如下：可得运动规律图如下：位移速度加速度s s-ϕd d 线图 1.凸轮的基圆半径和偏距 以s s-ϕd d 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,经计算取偏距e=30mm，r0=150mm.4.滚子半径及凸轮理论廓线和实际廓线以及压力角采用mathematica编程，其源程序如下：可得运动规律图如下：压力角理论廓线与实际廓线。
凸轮设计说明书
摘要1 绪论2 数控编程中的加工工艺分析及设计2.1凸轮加工工数控铣床加工工艺过程一般是：先通过分析零件图样，明确工件适合在数控铣削的加工内容、加工要求，然后以此为出发点确定零件在数控铣削的加工工艺和过程顺序。
接着确定数控加工的工艺装备，如：确定何种类型、规格、技术参数的机床；考虑工件如何装夹及装夹方案的拟定；选择适合加工的表面、结构特征和技术要求的刀具并进行调试，明确和细化工步的具体内容，包括对走刀路线、位移量和切削参数等的确定。
数控铣床加工工艺过程如图2.1所示。
图2.1 数控铣床加工工艺过程2.1.1分析零件图图5.1所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为280mm φ，带有两个基准孔35mm φ及12mm φ。
35mm φ及12mm φ两个定位孔。
5.1 零件图（1）分析零件的尺寸标注该零件凸轮轮廓由HA 、BC 、DE 、FG 和直线AB 、HG 以及过渡圆弧CD 、EF 所组成。
组成轮廓的各几何元素关系清楚，条件充分，所需要基点坐标容易求得。
凸轮内外轮廓面对X 面有垂直度要求。
该零件的材料为HT200，切削工艺性较好。
(2)分析凸轮加工的质量要求（1）表面间的平行度和垂直度，为了保证配合能够紧密贴和。
所以工件应该装的平稳。
（2）表面粗糙度和精度等记，一般表面精度为IT6以上。
表面粗糙度＜0.1高精度的表面。
（3）孔和槽的精度，垂直度，粗糙度。
最终精度可达IT6-IT10。
粗糙度1.6-0.4mm。
垂直度要求高。
（4）其他部分达到尺寸要求即可。
加工的关键问题是如何保证平面凸轮零件的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度。
2.2加工方法选择及加工方案确定2.2.1机床的合理选用机床的种类繁多，不同类型的数控铣床其使用范围也有一定的局限性，只有在一定的工作条件下加工一定的工件才能达到最佳的效果。
因此，确定要选择的铣床之前，应首先明确加工的对象、内容和要求。
1考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内。
机械原理大作业凸轮..
Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称：机械原理设计题目：凸轮结构设计院系：机电工程学院班级：1308108设计者：仲星光学号：1130810816指导教师：林琳设计时间：2015年6月7日一、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。
行程（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（°）6080余弦加速度30 60 摆抛摆60 100 120二．数学计算方法（设计书中所给出的回程运动方程有误）1.理论轮廓和工作轮廓廓线方程正偏置平面凸轮，反转法，小滚子中心在反转运动中的轨迹即为凸轮的理论轮廓，推杆所在直线一直与偏心圆相切，由几何关系可得盘形凸轮理论轮廓线方程为：滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓线是以理论轮廓上各点为圆心，以小滚子半径为半径的圆族的包络线，理论廓线B点相对应的实际廓线B'点的方程为：2.压力角3.凸轮轮廓曲率半径由数学分析知，凸轮理论轮廓曲线上任一点的曲率半径的计算公式为：（以上方程来自《基于MatLab语言的机构设计与分析》上海科学技术出版社）三．MatLab程序程序设计流程1.主程序：推杆位clc;clear;h=60;%行程phi01=80;%推程运动角phis1=100;%远休止角phi02=60;%回程运动角phis2=120;%近休止角alpha1=pi/6;%升程许用压力角alpha2=pi/3;%回程许用压力角omiga=1;%凸轮角速度设为1%计算凸轮转角、从动件位移，速度和加速度%绘制从动件位移、速度、加速度线图[psi,s,v,a]=CanShuJiSuan(h,phi01,phis1,phi02,phis2,... omiga,alpha1,alpha2);e=22;r0=57;%由ds/dpsi-s图像确定基圆半径和偏距%计算凸轮轮廓线曲率半径及压力角%绘制凸轮理论轮廓线上的压力角线图和曲率半径图[ang,rou,DxDpsi,DyDpsi]=YaLiJiao_QuLvBanJin( r0,psi,s, v,a,e,omiga );Rr=9;%由曲率半径最小值确定小滚子半径%计算凸轮轮廓曲线%绘制理论和实际轮廓曲线LunKuoXian( r0,psi,s,e,Rr,DxDpsi,DyDpsi );2.余弦加速运动规律子函数function [ s1,v1,a1,psi1 ] = Yuxian( phi01,h,omiga )%计算余弦加速度运动规律psi1=linspace(0,phi01,round(phi01));s1=(h/2).*[1 - cos(pi.*psi1./phi01)];v1=(pi*h*omiga./(2.*(phi01*pi/180))) .*sin(pi.*psi1./phi01);a1=pi^2*h*omiga^2/(2*(phi01*pi/180)^2)*cos(pi.*psi1./p hi01)end3.远休止程子函数function [ s2,v2,a2,psi2 ] = YuanXiu( phi01,phis1,h ) psi2=linspace(phi01+1,phi01+phis1,round(phis1));s2=h*psi2./psi2;v2=0*psi2;a2=0*psi2;end4.摆抛摆子函数function [ s3,v3,a3,psi3 ] =BaiPaoBai( phi01,phis1,phi02,h,omiga )%计算回程摆线-抛物线-摆线运动规律%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+phi02/8时，从动件的位移、速度、加速度psi3_1=linspace(phi01+phis1+phi02/8/100,phi01+phis1+ph i02/8,100);s3_1=h-h*(2*(psi3_1-phi01-phis1)/phi02-sin(4*pi*(psi3_ 1-phi01-phis1)/...phi02)/(2*pi))/(2+pi);v3_1=-2*h*omiga*(1-cos(4*pi*(psi3_1-phi01-phis1)/phi02 ))/((2+pi)*...phi02*pi/180);a3_1=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_1-phi01-phis1)/phi 02)/((2+pi)*...(phi02*pi/180)^2);%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+3*phi02/8时，从动件的位移、速度、加速度psi3_2=linspace(phi01+phis1+phi02/8+phi02/4/100,phi01+ phis1+3*phi02/8,100);s3_2=h-h*(4*pi*((psi3_2-phi01-phis1).^2)/(phi02^2)-(pi -2)*(psi3_2-phi01...-phis1)/phi02+pi/16-1/(2*pi))/(2+pi);v3_2=-h*omiga*(8*pi*(psi3_2-phi01-phis1)/phi02-pi+2)/( (2+pi)*phi02*pi/180);a3_2=-8*h*pi*omiga^2/((2+pi)*(phi02*pi/180)^2)*psi3_2. /psi3_2;%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+5*phi02/8时，从动件的位移、速度、加速度psi3_3=linspace(phi01+phis1+3*phi02/8+phi02/4/100,phi0 1+phis1+5*phi02/8,100);s3_3=h-h*(2*(pi+1)*(psi3_3-phi01-phis1)/phi02-pi/2-sin (4*pi*(psi3_3-phi01...-phis1)/phi02-pi)/(2*pi))/(2+pi);v3_3=-2*h*omiga*(pi+1-cos(4*pi*(psi3_3-phi01-phis1)/ph i02-pi))/((2+pi)...*phi02*pi/180);a3_3=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_3-phi01-phis1)/phi 02-pi)/((2+pi)*...(phi02*pi/180)^2);%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+7*phi02/8时，从动件的位移、速度、加速度psi3_4=linspace(phi01+phis1+5*phi02/8+phi02/4/100,phi0 1+phis1+7*phi02/8,100);s3_4=h-h*(-4*pi*((psi3_4-phi01-phis1).^2)/(phi02^2)+(7 *pi+2)*(psi3_4-...phi01-phis1)/phi02-33*pi/16+1/(2*pi))/(2+pi);v3_4=-h*omiga*(-8*pi*(psi3_4-phi01-phis1)/phi02+7*pi+2 )/((2+pi)*phi02*pi/180);a3_4=8*h*pi*omiga^2/((2+pi)*(phi02*pi/180)^2)*psi3_4./ psi3_4;%计算当phi01+phis1<psi<=phi01+phis1+phi02时，从动件的位移、速度、加速度psi3_5=linspace(phi01+phis1+7*phi02/8+phi02/8/100,phi0 1+phis1+phi02,100);s3_5=h-h*(2*(psi3_5-phi01-phis1)/phi02+pi-sin(4*pi*(ps i3_5-phi01-phis1).../phi02-2*pi)/(2*pi))/(2+pi);v3_5=-2*h*omiga*(1-cos(4*pi*(psi3_5-phi01-phis1)/phi02 -2*pi))/((2+pi)...*phi02*pi/180);a3_5=-8*h*pi*omiga^2*sin(4*pi*(psi3_5-phi01-phis1)/phi 02-2*pi)/((2+pi)...*(phi02*pi/180)^2);%输出回程阶段凸轮的转角、从动件的位移速度加速度的数组s3=[s3_1,s3_2,s3_3,s3_4,s3_5];v3=[v3_1,v3_2,v3_3,v3_4,v3_5];a3=[a3_1,a3_2,a3_3,a3_4,a3_5];psi3=[psi3_1,psi3_2,psi3_3,psi3_4,psi3_5];end5.近休止程子函数function [ s4,v4,a4,psi4 ] =JinXiu( phi01,phis1,phi02,phis2 )psi4=linspace(phi01+phis1+phi02+1,phi01+phis1+phis2+ph i02,round(phis2));s4=0*psi4;v4=0*psi4;a4=0*psi4;End6.参数计算及图像绘制[s1,v1,a1,psi1]=YuXian(phi01,h,omiga);%推程[s2,v2,a2,psi2]=YuanXiu(phi01,phis1,h);%远休程[s3,v3,a3,psi3]=BaiPaoBai(phi01,phis1,phi02,h,omiga);%回程[s4,v4,a4,psi4]=JinXiu(phi01,phis1,phi02,phis2);%近休程psi=[psi1,psi2,psi3,psi4];%凸轮转角s=[s1,s2,s3,s4];%从动件位移v=[v1,v2,v3,v4];%从动件速度a=[a1,a2,a3,a4];%从动件加速度%绘制从动件位移、速度、加速度线图figure(1)subplot(3,1,1)plot(psi,s);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('位移（mm）');subplot(3,1,2);plot(psi,v);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('速度（mm/s）');subplot(3,1,3)plot(psi,a);grid onxlabel('凸轮转角(度)');ylabel('加速度(mm/s^2)');%绘制ds/dphi-s线图，并确定凸轮基圆半径和偏距DsDphi=v/omiga;figure(2)plot(DsDphi,s);hold onx1=-150:100;y1=tan(pi/2-alpha1)*(x1-65.26)+22.33; plot(x1,y1);hold ony2=tan(pi/2+alpha2)*(x1+107.6)+22.36; plot(x1,y2);7.轮廓线绘制if Rr==0x=x0;y=y0;elseA=sqrt(DxDpsi.^2+DyDpsi.^2);x=x0+Rr*DyDpsi./A;y=y0-Rr*DxDpsi./A;endfigure(4)plot(r0.*cos(psi.*pi/180),r0.*sin(psi.*pi/180),'-.',.. .x0,y0,'--',x,y,e*cos(psi.*pi/180),e*sin(psi.*pi/180)); grid on;legend('基圆','凸轮理论轮廓','凸轮实际轮廓','偏距圆');axis equalend8.压力角曲线及曲率半径function[ang,rou,DxDpsi,DyDpsi]=YaLiJiao_QuLvBanJin( r0,psi,s, v,a,e,omiga )s0=sqrt(r0.^2-e.^2);rs1=s0+s;ang=abs(atan((v/omiga-e)./rs1))*180/pi;DxDpsi=(v./omiga-e).*sin(psi.*pi/180)+...(s0+s).*cos(psi.*pi/180);DyDpsi=(v./omiga-e).*cos(psi.*pi/180)-...(s0+s).*sin(psi.*pi/180);DDxDpsi=(a./(omiga^2)-(s0+s)).*sin(psi.*pi/180)... +(2*v./omiga-e).*cos(psi.*pi/180);DDyDpsi=(a./(omiga^2)-(s0+s)).*cos(psi.*pi/180)... +(2*v./omiga-e).*sin(psi.*pi/180);A=(DxDpsi.^2+DyDpsi.^2).^1.5;B=abs(DxDpsi.*(DDyDpsi)-DyDpsi.*(DDxDpsi));rou=A./B;%凸轮理论轮廓曲率半径%绘图figure(3)axis onplotyy(psi,rou,psi,ang);%绘制曲率半径图[AX]=plotyy(psi,rou,psi,ang);set(AX(1),'yTick',[0:20:200]);set(AX(2),'yTick',[0:10:100]);end四．程序运行结果与生成图像。
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机械设计大作业二-凸轮轮廓设计-计算说明书
机械设计基础
大作业计算说明书
题目盘形凸轮轮廓设计
学院材料学院
班号1429201
学号1142920102
姓名胡佳伟
日期2016年10月20日
哈尔滨工业大学
机械设计基础
大作业任务书
1.1设计题目
盘形凸轮轮廓的图解法设计
1.2设计原始数据
用图解法设计偏置滚子直动从动盘形凸轮轮廓。
原始数据如下，凸轮角速度ω方向：顺时针；基圆半径r0=40mm；偏距e=8mm；滚子半径r r=10mm；推程等加速度；回程等加速度；升程h=35mm；推程角Φ0=140°；远休止角Φs=30；回程角Φ0‘=140；近休止Φs’=50。
1.3设计要求
1.图解法设计盘形凸轮轮廓设计图纸一张，参见指导书样图。
2.计算说明书一份。
2. 目录
1.大作业任务书 (1)
2.目录 (2)
3.设计过程 (3)
3.1 取比例尺并作基圆 (3)
3.2 做反转运动，量取Φ0、Φs、Φ0’、Φs’，并等分Φ0、Φ0‘ (3)
3.3 计算推杆的预期位移 (3)
3.4 确定轮廓线上的点 (3)
3.5 绘制理论轮廓线 (3)
3.6 绘制实际轮廓线 (3)
4.参考文献 (4)
3. 设计过程
3.1取比例尺并作基圆
做偏距圆R=8；基圆R=40；
3.2做反转运动，量取Φ0、Φs、Φ0’、Φs’，并等分Φ0、Φ0’
推程角Φ0=140°；远休止角Φs=30；回程角Φ0‘=140；近休止Φs’=50。
3.3计算推杆的预期位移
推程等速；回程等速；升程h=30mm；推程角Φ0=150°；回程角Φ0’=120；。
表格 1 推杆推程位移计算结果
表格 2 推杆回程位移计算结果
3.4确定轮廓线上的点
3.5绘制理论轮廓线
3.6绘制实际轮廓线
4. 参考文献
[1] 王瑜敖宏瑞. 机械设计基础[C]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2015.
[2] 王瑜. 机械设计基础大作业指导书[C]. 哈尔滨工业大学，2016.8.。