1、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： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计说明书1、设计题目序号升程（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（）3 50 150正弦加速度 40 100余弦加速度60 30 802、凸轮机构推杆升程、回程运动方程，推杆位移、速度、加速度线图。（1）推杆各行程运动方程（设定角速度为 ）srad/2/1从动件推程运动方程( )
2、650002sin1hs;001cosv哈尔滨工业大学课程设计说明书 0201sinha代入数据，可得： 4.2sin156s m.co-120v s/4sin576a2从动件远休程运动方程( )0;50avms从动件回程运动方程( )914shs 00cos2sv0001sinsha 00021cos代入数据，可得: 8.1.cs125s min90v s/.cos342a 2从动件进休程运动方程( )910avs哈尔滨工业大学课程设计说明书（2） 、推杆位移、速度、加速度线图推杆的位移线图如下推杆的速度线图如下推杆的加速度线图如下3、凸轮机构的 线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏ds距哈尔
3、滨工业大学课程设计说明书凸轮机构的 线图如下图所示sd由图中范围选定点（-10，-50）为凸轮转轴 O 点，则mr9.501502取基圆半径为 r0 =51mm，偏距 e = 10mm。哈尔滨工业大学课程设计说明书4、滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制由程序计算得凸轮理论轮廓线最小曲率半径 .mr51in由滚子半径选择范围 , 得到滚子半径minr 3.又因为凸轮整体尺寸较小，此范围明显过大，故适当减小滚子mr46半径,这里取半径为 .得到图线为：r12附录1.求位移、速度、加速度的程序（matlab）function f = tulunh=50;x1=150;t1=30;x2=10
4、0;t2=80;w=2*pi;哈尔滨工业大学课程设计说明书x1=x1*pi/180;x2=x2*pi/180;t1=t1*pi/180;t2=t2*pi/180;%升程x=0:0.001:x1;s = h*(x/x1-sin(2*pi*x/x1)/(2*pi);v = h*w*(1-cos(2*pi*x/x1)/x1;a = 2*pi*h*w*w*sin(2*pi*x/x1)/(x1*x1);subplot(3,1,1),plot(x,s),hold onsubplot(3,1,2),plot(x,v),hold onsubplot(3,1,3),plot(x,a),hold on%远休x =
5、 x1:0.001:x1+t1;s = h;v=0;a=0;subplot(3,1,1),plot(x,s),hold onsubplot(3,1,2),plot(x,v),hold onsubplot(3,1,3),plot(x,a),hold on%回程x= x1+t1:0.001:x1+t1+x2;s = h*(1+cos(pi*(x-(x1+t1)/x2)/2;v = -pi*h*w*sin(pi*(x-(x1+t1)/x2)/(2*x2);a = -pi*pi*h*w*w*cos(pi*(x-(x1+t1)/x2)/(2*x2*x2);subplot(3,1,1),plot(x,s)
6、,hold onsubplot(3,1,2),plot(x,v),hold onsubplot(3,1,3),plot(x,a),hold on%近休x=x1+t1+x2:0.001:x1+x2+t1+t2;s = 0;v = 0;a = 0;subplot(3,1,1),plot(x,s),xlabel(/rad),ylabel(S/mm),title(位移-转角图线),hold onsubplot(3,1,2),plot(x,v),xlabel(/rad),ylabel(v/(mm/s),title(速度-转角图线),hold onsubplot(3,1,3),plot(x,a),xlab
7、el(/rad),ylabel(a/(mm/s2),title(加速度-转角图线),hold on2.绘制凸轮机构 线图sdfunction f= jiyuan;x1=150;t1=30;x2=100;t2=80;h=50;x1=x1*pi/180;x2=x2*pi/180;t1=t1*pi/180;t2=t2*pi/180;x= 0:0.001:150*pi/180;%升程 v/ws = h*(x/x1-sin(2*pi*x/x1)/(2*pi);k =-h*(1-cos(2*pi*x/x1)/x1;plot(k,s,r),hold on;x=180*pi/180:0.001:280*pi/
8、180;哈尔滨工业大学课程设计说明书%回程 v/ws = h*(1+cos(pi*(x-(x1+t1)/x2)/2; k = pi*h*sin(pi*(x-(x1+t1)/x2)/(2*x2);plot(k,s,g),hold on;%回程切线for i=-11:1:-11;f=(k)k*tan(pi/6)+i;k =-40:0.1:50;s=f(k);plot(k,s),hold on;end%升程切线for i=-45:0.2:-45;f=(k)-k*tan(60*pi/180)+i;k =-40:0.1:50;s=f(k);plot(k,s),hold on;endgrid onf=(k
9、)k*tan(50*pi/180);k=-50:0.1:0;s=f(k);plot(k,s),hold onxlabel(ds/d);ylabel(s( );title(类速度-位移图线 );plot(-10,-50,o);3.绘制凸轮轮廓曲线function f= lunkuo;h=50;x1=150;t1=30;x2=100;t2=80;x1=x1.*pi./180;x2=x2.*pi./180;t1=t1.*pi./180;t2=t2.*pi./180;s0=51;e=10;rr=12;%升程x=0:pi/200:150.*pi/180;s = h.*(x./x1-sin(2.*pi.*
10、x./x1)./(2.*pi);X1=(s0+s).*cos(x)-e.*sin(x);Y1=(s0+s).*sin(x)+e.*cos(x);%实际轮 廓X11=X1-(rr.*(cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);Y11=Y1-(rr.*(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x
11、).2).(1./2);plot(X1,Y1,r,X11,Y11,r),hold on;%远 休x=150.*pi/180:pi/180:180.*pi/180;哈尔滨工业大学课程设计说明书s=50;X2=(s0+s).*cos(x)-e.*sin(x);Y2=(s0+s).*sin(x)+e.*cos(x);X22=X2-(rr.*(cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);Y22=Y2-(rr.*(sin(x).*(s + s
12、0) + e.*cos(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);plot(X2,Y2,g,X22,Y22,g),hold on;%回程x=180.*pi/180:pi/180:280.*pi/180;s = h.*(1+cos(pi.*(x-(x1+t1)./x2)./2;X3=(s0+s).*cos(x)-e.*sin(x);Y3=(s0+s).*sin(x)+e.*cos(x);X33=X3-(rr.*(cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x)./(sin(x
13、).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);Y33=Y3-(rr.*(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);plot(X3,Y3,k,X33,Y33,k),hold on;%近休x=280*pi/180:pi/180:2*pi;s=0;X4=(s0+s).*cos(x)-e.*sin(x);Y4=(s0+s).*sin(x)+e.*co
14、s(x);X44=X4-(rr.*(cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);Y44=Y4-(rr.*(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x)./(sin(x).*(s + s0) + e.*cos(x).2 + (cos(x).*(s + s0) - e.*sin(x).2).(1./2);plot(X4,Y4,b,X44,Y44,b),hold on;x=0:pi/200:2*pi;X4=(s0+s).*cos(x)-e.*sin(x);Y4=(s0+s).*sin(x)+e.*cos(x);plot(X4,Y4,b);text(-40,90,理论轮廓线 );text(-40,72,实际轮廓线 );text(-5,55,基圆);grid on;axis equal
