matlab凸轮机构设计《课程设计》报告
凸轮机械设计实训报告(3篇)
第1篇一、实训目的本次凸轮机械设计实训旨在通过理论学习和实践操作，使学生掌握凸轮机构的基本原理、设计方法、加工工艺以及在实际应用中的性能分析和改进措施。
通过实训，提高学生的工程实践能力、创新意识和团队协作精神。
二、实训时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实训内容1. 凸轮机构基本原理2. 凸轮设计方法3. 凸轮加工工艺4. 凸轮性能分析5. 凸轮机构应用实例分析6. 凸轮机构改进设计四、实训过程1. 理论学习（1）凸轮机构的基本原理：通过学习，了解到凸轮机构是由凸轮、从动件、机架等组成，利用凸轮的轮廓形状使从动件实现预期的运动规律。
（2）凸轮设计方法：学习了凸轮设计的基本步骤，包括确定运动规律、选择凸轮形状、计算凸轮轮廓尺寸等。
（3）凸轮加工工艺：了解了凸轮加工的方法，如磨削、车削、铣削等。
（4）凸轮性能分析：学习了凸轮机构在运动、动力、结构等方面的性能分析方法。
2. 实践操作（1）凸轮设计：根据设计要求，选择合适的运动规律和凸轮形状，进行凸轮轮廓设计。
（2）凸轮加工：在指导教师的指导下，完成凸轮的加工过程。
（3）凸轮性能测试：对加工完成的凸轮进行性能测试，如运动精度、动力性能等。
3. 团队协作在实训过程中，学生分为若干小组，共同完成凸轮机构的设计、加工和测试。
通过团队协作，提高了学生的沟通能力和团队协作精神。
五、实训成果1. 完成了凸轮机构的设计，包括运动规律、凸轮形状、轮廓尺寸等。
2. 成功加工出符合设计要求的凸轮。
3. 对凸轮机构进行了性能测试，验证了设计的合理性和加工质量。
4. 通过实训，提高了学生的工程实践能力、创新意识和团队协作精神。
六、实训心得1. 理论与实践相结合：通过本次实训，深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
只有将理论知识应用于实践，才能真正掌握凸轮机构的设计方法和加工工艺。
2. 团队协作：在实训过程中，团队协作发挥了重要作用。
通过分工合作，共同完成任务，提高了团队协作能力。
机械原理课程设计报告凸轮设计
机械原理课程设计编程说明书设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙学号：0807100309班级：机械08-32010年7月15日辽宁工程技术大学机械原理课程设计任务书（二）姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号五、要求：1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。
2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。
以上内容作在A2或A3图纸上。
3）编写出计算说明书。
指导教师：开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日目录一设计任务及要求-----------------------------------------------2二数学模型的建立-----------------------------------------------2三程序框图--------------------------------------------------------5四程序清单及运行结果-----------------------------------------6五设计总结-------------------------------------------------------14六参考文献-----------------------------------------------------15一 设计任务与要求已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ΄=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φmax =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。
（1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸绘制），也可做动态显示。
（2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。
（3） 编写计算说明书。
matlab凸轮轮廓设计及仿真说明书.
偏置盘型凸轮创新课程设计课程名称：机械原理设计题目：偏置盘型凸轮设计院系：机电学院班级：09机41设计者：彭辉学号：09294040指导教师：王卫辰学校：江苏师范大学前言凸轮轮廓曲线的设计，一般可分为图解法和解析法．利用图解法能比较方便地绘制出各种平面凸轮的轮廓曲线．但这种方法仅适用于比较简单的结构，用它对复杂结构进行设计则比较困难，而且利用图解法进行结构设计，作图误差较大，对一些精度要求高的结构不能满足设计要求．解析法可以根据设计要求，通过推导机构中各部分之间的几何关系，建立相应的方程，精确地计算出轮廓线上各点的坐标，然后把凸轮的轮廓曲线精确地绘制出来．但是，当从动件运动规律比较复杂时，利用解析法获得凸轮的轮廓曲线的工作量比较大．而MATLAB软件提供了强大的矩阵处理和绘图功能，具有核心函数和工具箱．其编程代码接近数学推导公式，简洁直观，操作简易，人机交互性能好，且可以方便迅速地用三维图形、图像、声音、动画等表达计算结果、拓展思路口。
因此，基于MATLAB软件进行凸轮机构的解析法设计，可以解决设计工作量大的问题。
本此课程设计基于MATLAB软件进行凸轮轮廓曲线的解析法设计，并对的运动规律凸轮进行仿真，其具体方法为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和推杆的位移、速度及加速度曲线以及仿真。
目录前言 1第一章：工作意义 3 1.1本次课程设计意义3 1.2 已知条件4第二章：工作设计过程 5 2.1：设计思路 5 2.2：滚子从动件各个阶段相关方程 6 2.3：盘型凸轮理论与实际轮廓方程 7第三章：工作程序过程 7 3.1：滚子从动件各各阶段MATLAB程序编制 8 3.2：凸轮的理论实际运动仿真程序编制 12 第四章：运行结果 17 4.1：滚子运动的位移图 17 4.2：滚子运动的速度图 17 4.3：滚子运动的加速度图，局部加速度图 18 4.4：滚子运动的仿真图 19 4.5：滚子运动的理论与实际轮廓图 20第五章：设计总结 21 5.1：总结 21第六章：参考文献 226.1:参考文献 22第一章：工作意义1.1本次课程设计意义凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮机构设计实验报告体会与建议
凸轮机构设计实验报告体会与建议凸轮机构设计实验报告一、引言凸轮机构是一种常见的传动机构，广泛应用于各种机械设备中。
本次实验旨在通过设计一个简单的凸轮机构，加深对凸轮机构原理和设计方法的理解，并通过实际操作验证设计结果的正确性。
二、实验目的1. 理解凸轮机构的工作原理和基本结构；2. 学习凸轮曲线的绘制方法；3. 设计一个满足特定要求的凸轮机构；4. 通过实验验证设计结果。
三、实验步骤1. 确定要求：根据给定要求，确定凸轮机构所需完成的任务和性能指标。
2. 绘制凸轮曲线：根据所需任务和性能指标，选择适当的凸轮曲线类型，并利用图纸或计算软件绘制出相应的凸轮曲线。
3. 设计从动件：根据所绘制的凸轮曲线，确定从动件（如滚子或推杆）与凸轮之间的运动关系，并进行相应尺寸设计。
4. 设计传动装置：根据从动件与被驱动件之间的运动关系，选择合适的传动装置（如连杆机构或齿轮传动）进行设计。
5. 组装凸轮机构：按照设计结果，将凸轮、从动件和传动装置进行组装，并进行必要的调试和修正。
6. 进行实验验证：通过实验验证凸轮机构是否满足要求，如运动精度、工作稳定性等。
四、实验结果根据所给要求，我们设计了一个满足特定任务和性能指标的凸轮机构。
经过实验验证，该凸轮机构能够正常工作，并且满足了运动精度和工作稳定性的要求。
在不同负载条件下，凸轮机构均能保持稳定的工作状态，并且输出运动符合预期。
五、体会与建议通过本次实验，我对凸轮机构的原理和设计方法有了更深入的理解。
在设计过程中，我发现绘制凸轮曲线是关键步骤之一，需要掌握绘制方法并注意曲线的光顺性和连续性。
在选择从动件和传动装置时，需要考虑其与凸轮曲线之间的运动关系以及整个系统的稳定性。
对于今后的改进与优化，我建议可以进一步研究凸轮曲线的优化方法，以提高凸轮机构的运动精度和工作效率。
同时，可以尝试使用更先进的材料和制造工艺，以提高凸轮机构的耐久性和可靠性。
凸轮机构设计实验为我提供了一个实践操作的机会，加深了对凸轮机构原理和设计方法的理解。
机械原理课程设计凸轮机构设计报告
凸轮机构设计报告（题号：6-C）班级：学号：姓名：完成日期：2010-12-6目录1.题目及原始数据 (3)2.推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3)3.计算程序 (4)4.计算结果及分析 (7)5.凸轮机构图 (14)6.体会及建议 (14)7.参考书，后附计算程序框图 (15)一、题目及原始数据试用计算机辅助设计完成下列摆动滚子滚子推杆盘形凸轮机构的设计，已知数据如下表所示。
凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
表1 凸轮机构的推杆运动规律表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程段的凸轮转角表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数二、推杆运动规律及凸轮廓线方程：推程（等加速段）：φ=2φmδ/δ02推程（等减速段）：φ=φm-2φm(δ0-δ)2/δ02回程（余弦加速）：φ=φm[1+cos(πδ/δ0’)]/2凸轮理论廓线方程：x=l OA sinδ-l AB sin(δ+φ+φ0)y=l OA cosδ-l AB cos(δ+φ+φ0)式中，φ0为推杆的初始位置角，其值为:φ0=arcos[(l OA 2+l AB 2-r 02)/2l OA l AB ]凸轮实际廓线方程x=x-r r cos θ y=y-r r sin θsin θ=(dx/d δ)/22)/()/(δδd dy d dx + cos θ=-(dy/d δ)22)/()/(δδd dy d dx +三、计算程序(用MATLAB 编写):四、计算结果及分析X = Y =8 XP = YP =alphamax1 =alphamax2 =deltamax1 =deltamax2 =roumin =deltamin =五、凸轮机构图-60-40-20204060-80-60-40-202040六、体会及建议七、参考书，后附计算程序框图。
凸轮机构设计实验报告体会与建议
凸轮机构设计实验报告体会与建议引言凸轮机构是机械传动系统中常用的机械元件，用于实现复杂的运动变换。
在凸轮机构的设计实验中，我们对凸轮机构的结构、运动学和动力学性能进行了研究和测试。
本报告将总结我们在实验中的体会和经验，并提出一些建议用于改进凸轮机构的设计。
实验目的1.掌握凸轮机构的结构和运动学特性；2.进行凸轮机构的动力学性能测试；3.分析凸轮机构的不足之处，并提出改进方案。
实验方法1. 凸轮机构的结构凸轮机构由凸轮、从动件和传动件组成。
我们首先了解了凸轮的特点和凸轮曲线的设计方法。
然后选择了合适的从动件和传动件，完成了凸轮机构的总体结构设计。
2. 凸轮机构的运动学分析为了了解凸轮机构的运动学特性，我们使用理论计算和模拟仿真的方法进行分析。
通过分析凸轮的几何参数、从动件的运动规律和传动件的速度变化，我们得出了凸轮的轮廓曲线、从动件的位移-时间曲线和传动件的速度-时间曲线。
3. 凸轮机构的动力学测试为了测试凸轮机构的动力学性能，我们进行了实际的实验。
我们测量了凸轮机构的负载、转速和功率，并分析了凸轮机构的动力学特性，如动态特性、能量转换和损耗。
实验结果与讨论1. 凸轮机构的结构设计结果我们设计了一个具有合理几何参数的凸轮，使从动件能够按照预定的规律运动。
从动件和传动件的选择也符合凸轮机构的传动要求。
2. 凸轮机构的运动学分析结果通过理论计算和模拟仿真，我们获得了凸轮的轮廓曲线、从动件的位移-时间曲线和传动件的速度-时间曲线。
我们发现凸轮机构的运动学性能与凸轮的几何形状、从动件的工作范围和传动件的速度比等因素密切相关。
3. 凸轮机构的动力学测试结果在实际测试中，我们发现凸轮机构的负载、转速和功率与凸轮的几何参数、从动件的工作负荷和传动件的摩擦有关。
我们还观察到了凸轮机构的动态特性、能量转换和损耗等现象。
结论凸轮机构是一种重要的机械传动元件，具有复杂的结构和运动学、动力学特性。
通过实验和分析，我们对凸轮机构的设计、运动学和动力学性能有了更深入的理解。
matlab凸轮设计
偏置直动尖端推杆盘型凸轮机构一、凸轮参数二、推杆运动规律进程段 余弦加速度运动进程段 S= H-H*(1-cos(pi*i/J1))/2 （00～900） 回程段 余弦加速度运动回程段 S= H*(1-cos(pi*i/J3))/2 (1800~2700) 凸轮廓线方程：)sin(*)()cos(*22J S E R J E X +-+= )sin(*)cos(*)(22J E J S E R Y -+-= 三、程序设计%凸轮机构参数E=10; %偏距H=50; %升程b=0:pi/10:2*pi;R=40; %基圆半径x2=R*cos(b); %基圆轮廓y2=R*sin(b);x1=10*sin(b);%偏心圆轮廓y1=10*cos(b);J1=90; %推程J3=90; %回程s0=sqrt(R^2-E^2);s1=(H/2)*(1-cos(pi*i/J1)); %推程，余弦加速度运动 s2=H*eig(eye(360))'; %停歇，s=Hs3=H-(H/2)*(1-cos(pi*i/J3));%回程，余弦加速度运动 s4(1,360)=0; %停歇，s=0 x(1,360)=0;y(1,360)=0;%凸轮机构循环代码for i=1:360if i>=270s(i)=0;elseif i>=180s(i)=H-H*(1-cos(pi*i/J1))/2;elseif i>=90s(i)=H;elses(i)=H*(1-cos(pi*i/J3))/2;endx(i)=E*cos(pi*i/180)+(s0+s(i))*sin(pi*i/180);y(i)=(s0+s(i))*cos(pi*i/180)-E*sin(pi*i/180); end%凸轮轮廓曲线figure(1)plot(x,y,'-r',x1,y1,'-b',x2,y2,'-g','linewidth',2); title('凸轮轮廓曲线');xlabel('x'),ylabel('y');axis([-80,120,-100,60]);grid on;%位移曲线figure(2)plot(s,'-r','linewidth',2);title('位移曲线');xlabel('转角'),ylabel('位移')axis([0,400,-10,60]);grid on;四、运行结果。
凸轮运动Matlab仿真-Matlab课程设计
Matlab 课程设计李俊机自091设计题目一：凸轮机构设计已知轮廓为圆形的凸轮（圆的半径为100mm、偏心距为20mm），推杆与凸轮运动中心的距离20mm，滚子半径为10mm，请利用matlab仿真出凸轮推杆的运动轨迹和运动特性（速度，加速度），并利用动画演示出相关轨迹和运动特性。
%总程序代码clc;clf;clear;p=figure('position',[100 100 1200 600]);for i=1:360%画圆形凸轮R=100; %圆形凸轮半径A=0:0.006:2*pi;B=i*pi/180;e=20; %偏心距a=e*cos(B);b=e*sin(B);x=R*cos(A)+a;y=R*sin(A)+b;subplot(1,2,1)plot(x,y,'b','LineWidth',3);%填充fill(x,y,'y')axis([-R-e,R+e,-R-e,R+e+100]);set(gca,'Xlim',[-R-e,R+e])set(gca,'Ylim',[-R-e,R+e+100])axis equal;axis manual;axis off;hold on;plot(a,b,'og')plot(e,0,'or')plot(0,0,'or','LineWidth',3)%画滚子gcx=0; %滚子中心X坐标r=10; %滚子半径gcy=sqrt((R+r)^2-a^2)+b; %滚子中心Y坐标gx=r*cos(A)+gcx; %滚子X坐标gy=r*sin(A)+gcy; %滚子Y坐标plot(gx,gy,'b','LineWidth',2);%画其它部分plot([0 a],[0 b],'k','LineWidth',4)plot([3 3],[170 190],'m','LineWidth',4)plot([-3 -3],[170 190],'m','LineWidth',4)%画顶杆gc=120;dgx=[0 0];dgy=[gcy gcy+gc];plot(dgx,dgy,'LineWidth',4);hold off%画位移图sx(i)=B;sy(i)=gcy;subplot(3,2,2)plot(sx,sy,'b','LineWidth',3)title('位移线图')grid onhold off;%画速度图vx(i)=B;vy(i)=20*cos(B) + (40*cos(B).*sin(B))./(121 - 4*cos(B).^2).^(1/2);subplot(3,2,4)plot(vx,vy,'g','LineWidth',3)title('速度线图')grid onhold off;%画加速度图ax(i)=B;ay(i)=(40*cos(B).^2)./(121 - 4*cos(B).^2).^(1/2) - 20*sin(B) - (40*sin(B).^2)/(121 -4*cos(B).^2).^(1/2) - (160*cos(B).^2.*sin(B).^2)/(121 - 4*cos(B).^2).^(3/2); subplot(3,2,6)plot(ax,ay,'r','LineWidth',3),xlabel('B')title('加速度线图')grid onhold off;M=getframe;end截图附：通过求导求速度和加速度%求速度syms B;a=e*cos(B);b=e*sin(B);s=sqrt((R+r).^2-a.^2)+b;v=diff(s)结果：v =20*cos(B) + (40*cos(B)*sin(B))/(121 - 4*cos(B)^2)^(1/2)%求加速度syms B;v =20*cos(B) + (40*cos(B)*sin(B))/(121 - 4*cos(B)^2)^(1/2);a=diff(v)结果：a =(40*cos(B)^2)/(121 - 4*cos(B)^2)^(1/2) - 20*sin(B) - (40*sin(B)^2)/(121 - 4*cos(B)^2)^(1/2) - (160*cos(B)^2*sin(B)^2)/(121 - 4*cos(B)^2)^(3/2)。
机械原理课程设计凸轮机构
机械原理课程设计凸轮机构一、课程设计目标本课程设计旨在通过对凸轮机构的学习，使学生了解凸轮机构的基本工作原理、结构特点和应用领域，掌握凸轮机构的设计和分析方法，培养学生的机械原理分析和设计能力。
二、课程设计内容1. 凸轮机构的基本概念和分类（1）凸轮机构的定义和基本概念（2）凸轮机构的分类和特点2. 凸轮机构的工作原理和运动分析（1）凸轮机构的工作原理和运动规律（2）凸轮机构的运动分析方法3. 凸轮机构的设计和优化（1）凸轮机构的设计原则和方法（2）凸轮机构的优化设计方法4. 凸轮机构的应用和发展（1）凸轮机构在机械传动系统中的应用（2）凸轮机构的发展趋势和前景三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验演示、课外阅读和小组讨论等。
通过多种教学手段，引导学生深入理解和掌握凸轮机构的基本原理和设计方法，提高学生的分析和设计能力。
四、教学评价本课程的教学评价主要包括平时作业、课堂表现、实验报告和期末考试等。
通过对学生的综合评价，评估学生的学习成果和能力提高情况，为学生提供有效的反馈和指导。
五、参考教材1.《机械设计基础》（第四版），郑育新、刘道玉编著，清华大学出版社，2017年。
2.《机械原理》（第五版），唐光明编著，高等教育出版社，2018年。
3.《机械设计手册》（第三版），机械工业出版社，2015年。
六、教学进度安排本课程的教学进度安排如下：第一周：凸轮机构的基本概念和分类第二周：凸轮机构的工作原理和运动分析第三周：凸轮机构的设计和优化第四周：凸轮机构的应用和发展第五周：实验演示和案例分析第六周：课外阅读和小组讨论第七周：期末考试和总结回顾。
matlab凸轮运动仿真课程设计
matlab凸轮运动仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解凸轮运动的基本原理，掌握运用MATLAB进行凸轮运动仿真的方法。
2. 学生能够运用MATLAB软件构建凸轮运动模型，分析凸轮运动的特点及其在不同参数下的变化。
3. 学生能够掌握MATLAB中与凸轮运动相关的基本命令和函数，并运用这些工具进行数据分析和处理。
技能目标：1. 学生能够运用MATLAB软件设计简单的凸轮运动仿真程序，具备实际操作能力。
2. 学生能够通过MATLAB仿真实验，分析凸轮运动中的关键参数，并对其进行优化。
3. 学生能够独立解决在凸轮运动仿真过程中遇到的技术问题，具备一定的故障排查和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习MATLAB凸轮运动仿真，培养对机械运动的兴趣和热情，增强对工程技术的认识。
2. 学生能够意识到理论知识与实际应用之间的联系，增强学以致用的意识。
3. 学生在团队协作中培养沟通与协作能力，学会尊重他人意见，共同解决问题。
本课程针对高年级学生，在掌握一定MATLAB基础知识和凸轮运动原理的基础上，以提高学生的实际操作能力和创新能力为目标。
课程注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，通过项目式教学，培养学生独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够更好地将所学知识应用于实际工程问题中，提高综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 凸轮运动原理回顾：简要复习凸轮机构的基本构成、运动特点及运动规律，重点回顾教材中关于凸轮运动分析的章节内容。
2. MATLAB软件基础：复习MATLAB的基本操作、编程语法和数据类型，为后续凸轮运动仿真打下基础。
3. 凸轮运动仿真方法：介绍MATLAB在凸轮运动仿真中的应用，包括建模、求解和结果分析等步骤，结合教材相关章节进行讲解。
4. MATLAB凸轮运动建模：详细讲解如何使用MATLAB软件构建凸轮运动模型，包括参数设置、函数调用和模型验证等。
机械原理课程设计凸轮机构
Part Three
机械原理课程设计 凸轮机构方案
设计目的和要求
设计目的：掌握凸轮机构的基本原 理和设计方法
设计内容：包括凸轮机构的设计、 制造、装配和调试
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设计要求：满足凸轮机构的运动要 求，如速度、加速度、行程等
设计步骤：明确设计任务、选择设 计方案、进行设计计算、绘制设计 图纸、制作模型、进行实验验证等
凸轮轮廓曲线的设计方法包括解析法、图 解法和计算机辅助设计等。
凸轮轮廓曲线的设计需要满足凸轮机构 的运动规律、负载、速度、加速度等要 求，同时需要考虑到凸轮的制造工艺和 成本等因素。
凸轮机构压力角计算
压力角定义：凸轮与从动件接触点 处法线与凸轮轮廓线之间的夹角
压力角影响因素：凸轮轮廓线形状、 从动件形状、凸轮半径、从动件半 径
凸轮机构工作原理
凸轮机构通过凸轮与从动件 的接触，实现从动件的位移 和运动
凸轮机构由凸轮、从动件和 机架组成
凸轮机构的工作原理是利用 凸轮的轮廓曲线，使从动件
产生预定的运动
凸轮机构的应用广泛，如汽 车、机床、机器人等领域
凸轮机构分类
按照凸轮运动规律分类：等 速运动凸轮、等加速运动凸 轮、等减速运动凸轮等
Part Six
凸轮机构运动仿真 与优化
运动仿真模型的建立
确定凸轮机构的类型和参数 建立凸轮机构的三维模型 设定运动仿真的初始条件和边界条件 设定运动仿真的时间步长和仿真时间 设定运动仿真的输出变量和观察点 运行运动仿真，观察仿真结果，并进行优化
运动仿真结果分析
凸轮机构运动仿 真结果：包括位 移、速度、加速 度等参数
凸轮从动件的类 型：滚子从动件、 滑块从动件、圆 柱从动件等
基于MATLAB的凸轮设计
中国地质大学〔武汉〕1. 凸轮要求设计一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构,滚子半径r r =10mm,凸轮以等角速度逆时针回转.凸轮转角δ=0~120 时,推杆等速上升20mm ；δ=120~180 时,推杆远休止；δ=180~270时,推杆等加速等减速下降20mm ；δ=270~360时,推杆近休止.要求推程的最大压力角α<=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 {S =30π∗δV =30πa =00<δ<2/3π{S =20V =0a =02/3π<δ<π {S =−140+320π∗δ−160π∗δ^2V =320π−320π2∗δa =−320/π^2π<δ<54π{S =360−480π∗δ+160π2∗δ^2V =−480π−320π2∗δa =−320/π^25/4π<δ<32π {S =0V =0a =02/3π<δ<2π3.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<=delta01s<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>;ds=ds<i>;elseif i><n1+delta03/2> && i<=n2s<i>=360-480/pi*<i*hd>+160/pi^2*<i*hd>^2;ds<i>=-480/pi+320/pi^2*<i*hd>;ds=ds<i>;elseif i>n2 && i<=ns<i>=0;ds=0;end%计算凸轮轨迹曲线xx<i>=<r0+s<i>>*sin<i*hd>;%计算理论轮廓曲线yy<i>=<r0+s<i>>*cos<i*hd>;dx<i>=ds*sin<i*hd>+<r0+s<i>>*cos<i*hd>;%计算导数dy<i>=ds*cos<i*hd>-<r0+s<i>>*sin<i*hd>;xp<i>=xx<i>+rr*dy<i>/sqrt<dx<i>^2+dy<i>^2>;yp<i>=yy<i>-rr*dx<i>/sqrt<dx<i>^2+dy<i>^2>;end%3.输出凸轮轮廓曲线figure<1>;hold on;grid on;axis equal;axis<[-<r0+h-30> <r0+h+10> -<r0+h+10> <r0+rr+10>]>; text<r0+h+3,4,'X'>;text<3,r0+rr+3,'Y'>;text<-6,4,'O'>;title<'对心直动滚子推杆盘形凸轮设计'>;xlabel<'x/mm'>;ylabel<'y/mm'>;plot<[-<r0+h-40> <r0+h>],[0 0],'k'>;plot<[0 0],[-<r0+h> <r0+rr>],'k'>;plot<xx,yy,'r--'>;%»绘凸轮实际轮廓曲线ct=linspace<0,2*pi>;plot<r0*cos<ct>,r0*sin<ct>,'g'>;%绘凸轮基圆plot<rr*cos<ct>,r0+rr*sin<ct>,'k'>;%绘滚子圆plot<0,r0,'o'>;%滚子圆中心plot<[0 0],[r0 r0+30],'k'>;plot<xp,yp,'b'>; %绘凸轮实际轮廓曲线%4. 凸轮机构运动仿真%计算凸轮滚子转角xp0=0;yp0=r0-rr;dss=sqrt<diff<xp>.^2+diff<yp>.^2>;%对轮廓曲线进行差分计算ss<1>=sqrt<<xp<1>-xp0>^2+<xp<1>-yp0>^2>;%轮廓曲线第一点长度for i=1:359ss<i+1>=ss<i>+dss<i>;%计算实际廓曲线长度endphi=ss/rr;%计算滚子转角%运动仿真开始figure<2>;m=moviein<20>;j=0;for i=1:360j=j+1;delta<i>=i*hd;%凸轮转角xy=[xp',yp'];%凸轮实际轮廓曲线坐标A1=[cos<delta<i>>,sin<delta<i>>;%凸轮坐标旋转矩阵-sin<delta<i>>,cos<delta<i>>];xy=xy*A1;%旋转后实际凸轮曲线坐标clf;%绘凸轮plot<xy<:,1>,xy<:,2>>;hold on;axis equal;axis<[-<120> <470> -<100> <140>]>;plot<[-<r0+h-40> <r0+h>],[0],'k'>;%绘凸轮水平轴plot<[0 0],[-<r0+h> <r0+rr>],'k'>;%绘凸轮垂直轴plot<r0*cos<ct>,r0*sin<ct>,'g'>;%绘基圆plot<rr*cos<ct>,r0+s<i>+rr*sin<ct>,'k'>;绘滚子圆plot<[0 rr*cos<-phi<i>>],[r0+s<i> r0+s<i>+rr*sin<-phi<i>>],'k'>; % 绘滚子圆标线plot<[0 0],[r0+s<i> r0+s<i>+40],'k'>;%绘推杆%绘推杆曲线plot<[1:360]+r0+h,s+r0>;plot<[<r0+h> <r0+h+360>],[r0 r0],'k'>;plot<[<r0+h> <r0+h>],[r0 r0+h],'k'>;plot<i+r0+h,s<i>+r0,'*'>;title<'对心直动滚子推杆盘形凸轮设计'>;xlabel<'x/mm'>;ylable<'y/mm'>;m<j>=getframe;endmovie<m>;4.运动仿真结果在MATLAB中可以看出轮廓曲线有一处缺口.应用圆弧连接起来. 5.计算结果由于数据太多,只等间隔取了三十六组数据Xx8.9718 18.2411 27.5000 36.4246 44.6859 51.9615 57.9477 62.3712 65.0000 65.6539 64.2123 60.6218 53.6231 44.9951 35.0000 23.9414 12.1554 0.0000 -12.0696 -23.2658 -32.7778 -39.9163 -44.3549 -47.1503 -48.8408 -49.7267 -50.0000 -49.2404 -46.9846 -43.3013 -38.3022 -32.1394 -25.0000 -17.1010 -8.6824 -0.0000Yy50.8817 50.1169 47.6314 43.4092 37.4959 30.0000 21.0912 10.9977 0.0000 -11.5765 -23.3714 -35.0000 -44.9951 -53.6231 -60.6218 -65.7785 -68.9365-70.0000 -68.4502 -63.9223 -56.7728 -47.5704 -37.2182 -27.2222 -17.7766 -8.7682 -0.0000 8.6824 17.1010 25.0000 32.1394 38.3022 43.3013 46.984649.2404 50.0000Dx52.5400 53.3830 52.4060 49.5474 44.8111 38.2699 30.0646 20.4019 9.5493 -2.1723 -14.3980 -26.7301 -44.9951 -53.6231 -60.6218 -65.7785 -68.9365-70.0000 -67.4676 -60.0514 -48.2845 -33.0207 -19.8785 -12.5201 -7.1415 -3.1953 0.0000 8.6824 17.1010 25.0000 32.1394 38.3022 43.3013 46.984649.2404 50.0000Dy0.4324 -9.2677 -19.2301 -29.1094 -38.5478 -47.1869 -54.6817 -60.7129 -65.0000 -67.3121 -67.4784 -65.3964 -53.6231 -44.9951 -35.0000 -23.9414 -12.1554-0.0000 17.6425 33.9010 47.4799 57.2560 58.9047 55.6385 52.7117 50.7094 50.0000 49.2404 46.9846 43.3013 38.3022 32.1394 25.0000 17.10108.6824 0.0000。
matlab凸轮课程设计
matlab 凸轮课程设计一、教学目标本课程旨在通过MATLAB软件仿真，使学生掌握凸轮机构的基本原理和设计方法，提高学生运用数学模型解决工程实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解凸轮机构的基本概念、类型和运动特性，掌握常用凸轮机构的运动规律和设计方法，理解MATLAB在凸轮设计中的应用。
2.技能目标：培养学生运用MATLAB进行凸轮机构仿真分析的能力，能够独立完成凸轮机构的运动规律分析、参数优化和设计。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣，增强工程实践能力和创新意识，树立团队协作和终身学习的观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.凸轮机构的基本概念、类型和运动特性。
2.常用凸轮机构的运动规律和设计方法。
3.MATLAB在凸轮设计中的应用，包括凸轮机构的运动规律分析、参数优化和设计。
教学大纲安排如下：第1-2课时：凸轮机构的基本概念、类型和运动特性。
第3-4课时：常用凸轮机构的运动规律和设计方法。
第5-6课时：MATLAB在凸轮设计中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：用于讲解凸轮机构的基本概念、类型和运动特性，以及常用凸轮机构的运动规律和设计方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解凸轮机构的设计和应用。
3.实验法：引导学生利用MATLAB软件进行凸轮机构的仿真实验，提高学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，将准备以下教学资源：1.教材：《MATLAB凸轮设计教程》。
2.参考书：相关领域内的学术论文、专著等。
3.多媒体资料：课件、教学视频等。
4.实验设备：计算机、MATLAB软件等。
通过以上教学资源的支持，为学生提供丰富多样的学习体验，提高教学质量。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和课堂表现。
基于MATLAB的凸轮机构设计
基于MATLAB的凸轮机构设计
郭仁生
【期刊名称】《顺德职业技术学院学报》
【年(卷),期】2005(003)001
【摘要】描述了基于MATLAB进行凸轮机构设计的数学模型和工作流程,说明了编制文件适用的主要函数和命令及系统实现需注意的4个主要问题.给出了某偏置移动从动件盘形凸轮机构的设计实例.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】郭仁生
【作者单位】佛山职业技术学院二分院,广东,佛山,528000
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.47
【相关文献】
1.基于Matlab和ADAMS的共轭凸轮下摆式递纸机构的设计 [J], 李晓腾;傅燕鸣;周暄妍
2.基于MATLAB和Creo的平行分度凸轮机构的设计 [J], 蔡玉强;姚佳
3.基于MATLAB凸轮机构的可靠性设计 [J], 张敬东;郭小兰;龙懿涛;汪凯丽
4.基于MATLAB的凸轮机构的优化设计 [J], 张敬东;姚杰;起雪梅;陈显强;吴生文
5.基于MATLAB的平面凸轮机构通用凸轮曲线设计 [J], 吴卓;徐伟;刘广利
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课程设计说明书
学生姓名：付正宋丁王钢专业班级：工设10-1
指导教师：黄华贵
得分：
答辩时间：
目录
第一章设计任务 (3)
1.1设计题目 (3)
1.2功能要求 (3)
第二章MATLAB软件设计过程 (3)
2.1基本理论公式 (3)
2.2设计流程 (3)
23界面设计 (4)
24主要代码 (5)
第三章软件使用演示 (7)
3.1演示算例1 (7)
3.2演示算例2 (7)
第四章设计心得体会 (8)
参考文献 (8)
第一章设计任务
1.1设计题目
平面凸轮结构设计
1.2功能要求
凸轮理论轮廓曲线，
第二章MATLAB软件设计过程
2.1基本理论公式
凸轮推程理论轮廓：x=(r0+s)sinδ;y=(r0+s)cosδ;
凸轮推程理论轮廓：x=(r0+s1)sinδ;y=(r0+s1)cosδ;
凸轮转过的角度--δ
凸轮推程运动角--δ0
凸轮回程运动角--δ10
凸轮基圆半径--r0
2.2设计流程
（1）针对设计对象，查阅相关资料（机械零件、机械原理），确定设计流程；
（2）整理设计计算公式、图表数据；
（3）按设计流程进行GUI界面设计；
（4）编制设计计算程序（*.m文件）；
（5）程序调试，编写设计计算软件说明书：
①软件总体功能介绍；
②设计计算公式；
③软件设计流程；
④设计实例——界面截图；
2.3界面设计
1.设计工具:
MatlabGUI工具。
2.思路：
通过软件输入不同的数据观察凸轮结构
3.结果截图
4.结构原理说明：文本框中输入基本数据，通过点击界面按钮来绘制题目要求中的两条曲线，远休止角的大小为第四第五个文本框中输入数值的差，凸轮回程运动角大小为第五第六文本框中输入数值的差，以此类推。
2.4主要代码
h=str2double(get(handles.edit1,'string'));
w=str2double(get(handles.edit2,'string'));
rb=str2double(get(handles.edit3,'string'));
e=str2double(get(handles.edit4,'string'));
rr=str2double(get(handles.edit5,'string'));
s0=sqrt(rb*rb-e*e);
q=120*pi/180;
qs=(120+h)*pi/180;
q1=(120+h+150)*pi/180;
for i=1:1:120
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(q q(i))-e*sin(qq(i));
a(i)=(s0+s1)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i))+v1/w*sin(qq(i));b( i)=-(s0+s1)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i))+v1/w*cos(qq(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));
end
for i=121:1:150
qq(i)=i*pi/180;
s2=h;v2=0;
x(i)=(s0+s2)*sin(qq(i))+e*cos(qq(i));y(i)=(s0+s2)*cos(q q(i))-e*sin(qq(i));
a(i)=(s0+s2)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i))+v2/w*sin(qq(i));b( i)=-(s0+s2)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i))+v2/w*cos(qq(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));
end
for i=151:1:300
qq(i)=i*pi/180;qq1(i)=qq(i)-150*pi/180;
s3=h-h*qq1(i)/(q1-qs);v3=-w*h/(q1-qs);
x(i)=(s0+s3)*sin(qq(i))+e*cos(qq(i));y(i)=(s0+s3)*cos(q q(i))-e*sin(qq(i));
a(i)=(s0+s3)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i))+v3/w*sin(qq(i));b( i)=-(s0+s3)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i))+v3/w*cos(qq(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));
end
for i=301:1:360
qq(i)=i*pi/180;
x(i)=(s0+0)*sin(qq(i))+e*cos(qq(i));y(i)=(s0+0)*cos(qq( i))-e*sin(qq(i));
a(i)=(s0+0)*cos(qq(i))-e*sin(qq(i))+v3/w*sin(qq(i));b(i) =-(s0+0)*sin(qq(i))-e*cos(qq(i))+v3/w*cos(qq(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));
end
plot(x,y,'r',xx,yy,'g')
text(0,20,'实际轮廓曲线')
text(65,40,'理论轮廓曲线')
hold on
for i=1:5:360
for j=1:1:360
xxx(j)=x(i)+rr*cos(j*pi/180);
yyy(j)=y(i)+rr*sin(j*pi/180);
end
plot(xxx,yyy)
end
hold on
第三章软件使用演示3.1演示算例1
3.2演示算例2
第四章设计心得体会
应用MatLab优化工具箱进行优化设计问题求解，编程工作量小，初始参数输入简单，符合工程设计语言，提高设计效率。
与传统的求解结果相比较不仅提高了设计精度，而且优化工具箱的优化算法更加具有可靠性。
参考文献
1申永胜.机械原理教程.北京:清华大学出版社,1999.
91～92
2钱志良,冯志华.平面运动从动件盘形凸轮机构及其
综合研究.机械设计,2003(1):10～11。