1、Harbin Institute of Technology大作業設計說明書（二）課程名稱： 機械原理 設計題目： 凸輪機構設計 院 系： 機電學院 班 級： 1208106班 設 計 者： 韓威 學 號： 1120810613 指導教師： 丁剛 設計時間： 6月1日-6月3日 哈爾濱工業大學凸輪機構設計（13）如圖2-1所示直動從動件盤形凸輪機構，其原始參數見表2-1。據此設計該凸輪機構表2-1原始參數：（No.13）序號升程/mm升程運動角（°）升程運動規律升程許用壓力角（°）回程運動角（°）回程運動規律回城許用壓力角（°）遠休止角（°）近

2、休止角（°）1390 90等加等減速3080余弦加速度7011080一、推桿位移、速度、加速度線圖1推桿位移線圖：2.速度線圖：3.加速度線圖：二、 凸輪機構的線圖及基圓半徑和偏距的確定1.凸輪機構的dsd-s線圖：2確定凸輪的基圓半徑和偏距：如圖可知e=50mm。取s0=100mm，則基圓半徑r0=1002+502 =111.803mm。所以有基圓半徑r0=111.803mm，偏距e=50mm。三、滾子半徑的確定及凸輪理論廓線和實際廓線的繪制四、計算程序編制Fo1=pi/2;Fs1=11*pi/18;Fo2=4*pi/9;Fs2=4*pi/9;h=90;w=1;x1=linspac

3、e(0,pi/4,450);x2=linspace(pi/4,pi/2,450);x3=linspace(pi/2,10*pi/9,1100);x4=linspace(10*pi/9,14*pi/9,800);x5=linspace(14*pi/9,2*pi,800);s1=2*h*(x1/Fo1).2;s2=h-2*h*(Fo1-x2).2/(Fo12);s3=90*ones(1,1100);s4=0.5*h*(1+cos(pi/Fo2*(x4-Fo1-Fs1);s5=zeros(1,800);v1=4*h*w*x1/(Fo12);v2=4*h*w*(Fo1-x2)/(Fo12);v3=ze

4、ros(1,1100);v4=-pi*h*w/(2*Fo2)*sin(pi/Fo2*(x4-Fo1-Fs1);v5=zeros(1,800);a1=4*h*w2/(Fo1)2.*ones(1,450);a2=-4*h*w2/(Fo1)2.*ones(1,450);a3=zeros(1,1100);a4=-pi2*h*w2/(2*Fo22)*cos(pi/Fo2*(x4-Fo1-Fs1);a5=zeros(1,800);X=x1 x2 x3 x4 x5;S=s1 s2 s3 s4 s5;V=v1 v2 v3 v4 v5;A=a1 a2 a3 a4 a5;figure(1)plot(X,S)gri

5、d onxlabel(' Fai /rad')ylabel('S / mm')title('推桿的位移曲線 ')M8=X;S;%xlswrite('S.xls',M8)figure(2)plot(X,V)grid onxlabel(' Fai /rad')ylabel('推桿的速度v / mm/s')title(' 推桿的速度曲線 ')%xlswrite('v.xls',X;V)figure(3)plot(X,A)grid onxlabel(' Fai /ra

6、d')ylabel('加速度 a / mm/s2')title('推桿的加速度曲線')d1=v1/w;d2=v2/w;d3=v3/w;d4=v4/w;d5=v5/w;D=-d1 d2 d3 d4 d5; %ds/dfifigure(4)plot(D,S) %ds/dfi-S圖title('ds/dfi曲線')xlabel('ds/dfi mm/rad')ylabel('S / mm')grid on%作出ds/dfi-S圖的切線%k1=-tan(60*pi/180);k2=tan(10*pi/180);k3

7、=tan(60*pi/180);DD=D;DD(length(DD)=;DD=D(length(D) DD;SS=S;SS(length(SS)=;SS=S(length(S) SS;K=(S-SS)./(D-DD);on1=find(abs(K-k1)<0.5); %不存在切點on2=find(abs(K-k2)<0.002); %aimpointposition2=2704,即第2704個點處附近的切線斜率為k2x1=min(D);y1=45; % S(D=min(D) %切點一x2=D(2704);y2=S(2704); %切點二（）y12=k1*(-150-x1)+y1;

8、%取x=-100處的另一點y13=k1*(150-x1)+y1; %120y22=k2*(150-x2)+y2; %取x=100處的另一點y23=k2*(-150-x2)+y2; %-100xx1=150 x1 -150;yy1=y13 y1 y12;xx2=-150 x2 150;yy2=y23 y2 y22;xx3=-150 0;yy3=-150*k3 0;figure(5)plot(D,S)grid onhold onplot(xx1,yy1)grid onhold onplot(xx2,yy2)grid onhold onplot(xx3,yy3)grid onplot(x1,y1,&

9、#39;o')plot(x2,y2,'o') hold on%在滿足壓力角的前提下，選擇最小的基圓半徑ro，以獲得最小的凸輪尺寸%只需過（0，0）點作L2的垂線，則垂足即為所求的凸輪的中心軸位置%確定凸輪轉軸位置( L1 L2的交點便是 ）%yo=(y2-k2*x2)/(k2*k2+1);xo=-k2*yo;%plot(xo,yo,'o')plot(-50,-100,'o')hold onplot(0 -50,0 -100)hold onplot(0 -50,-100 -100)hold offro=sqrt(1002+502);e=50

10、;so=sqrt(ro2-e2);lunkuoX=(so+S).*cos(X)-e*sin(X);lunkuoY=-(so+S).*sin(X)-e*cos(X);figure(6)plot(lunkuoX,lunkuoY) %繪制凸輪的理論輪廓線grid on title('凸輪的理論輪廓線')xlabel('x / mm')ylabel('y / mm')hold on%確定滾子半徑Rr%求理論輪廓的最小曲率半徑%dx=-(so+S).*sin(X)-e*cos(X);dy=-(so+S).*cos(X)+e*sin(X);ddx=-(so+S).*cos(X)+e*sin(X);ddy=(so+S).*sin(X)+e*cos(X);dydx=dy./dx; %y'ddydx=(ddy.*dx-dy.*ddx)./(dx.3);%y''R=(1+dydx.2).1.5)./(ddydx);RR=R;RR(RR<0)=;Rmin=min(RR); %解得Rmin=55.9017mmR(R>0)=;Rmin2=max(R); %解得小于零部分的R的絕對值的最小值為-55.9017Rr=28; %取R=28，以使得滾子與凸輪間的接觸應力最小，增加凸輪的使用壽命，同時兼顧較小%繪制工作輪廓%