凸轮机构大作业

机械原理大作业

凸轮机构设计

（题号：4-A）

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成绩

同组者

2016年5月14日

目录

（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。

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δ1

q2=180; 推程运动角δ2

q3=90; 远休止角δ3

q4=90; 回程运动角δ4

二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≤δ<60 o

s=0；

ds/dδ=0;

2/δd

2

d=0;

s

（2）推程阶段：60o≤δ<180 o

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/dδ

=30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2);

2/δd

2

d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2) s

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

（3）远休阶段：180o≤δ<270 o

s=h=24;

ds/dδ=0;

2

2/δd

d=0;

s

(4)回程阶段：270≤δ<360

Q2=Q-270;

s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2;

ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ);

2

2/ d

d=-2*h*cos(2*Q2/QQ);

s

凸轮廓线方程：

（1）理论廓线方程：

s0=sqrt(r02-e2)

x=(s0+s)sinδ+ecosδ

y=(s0+s)cosδ-esinδ

(2)实际廓线方程

先求x，y的一、二阶导数

dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);

dy=(ds/dδ-e)*cos(δ)-(s0+s)*sin(δ);

dxx=dss*sin(δ)+(ds/dδ-e)*cos(δ)+ds/dδ*cos(δ)-(s0+s)*sin(δ);

dyy=dss*cos(δ)-(ds/dδ-e)*sin(δ)-ds/dδ*sin(δ)-(s0+s)*cos(δ);

x1=x-rr*coso;y1=y-rr*sino;

再求sinθ，cosθ

sinθ＝x’/sqrt((x’)2+(y’)2)

cosθ＝-y’/sqrt((x’)2+(y’)2)

最后求实际廓线方程

x1=x-rr*cosθ;

y1=y-rr*sinθ;

三程序框图

四计算程序

程序

#include

#include

void main(){

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*/

double xz[90],yz[90],sz[90],x1z[90],y1z[90],Q1,Q2;

double s0,s,x,y,y1,x1,dx,dxx,dy,dyy,ds,dss,sino,coso,p;

int N,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*/