凸轮机构大作业___西工大机械原理要点

1大作业（二）凸轮机构设计（题号：4-A）（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·················2（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题号初选的基圆半径R0/mm偏距E/mm滚子半径Rr/mm推杆行程h/mm许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1][α2]4-A155102830°70˚0.3Rr计算点数：N=90q1=60;近休止角δ1q2=180;推程运动角δ2q3=90;远休止角δ3q4=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≤δ60os=0；3ds/dδ=0;22/dsd=0;（2）推程阶段：60o≤δ180o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*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2);22/dsd=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+120*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2));（3）远休阶段：180o≤δ270os=h=24;ds/dδ=0;22/dsd=0;(4)回程阶段：270≤δ360Q2=Q-270;s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2;ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ);22/dsd=-2*h*cos(2*Q2/QQ);凸轮廓线方程：（1）理论廓线方程：s0=sqrt(r02-e2)x=(s0+s)sinδ+ecosδy=(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);4dy=(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，cosθsinθ＝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5四计算程序1.#includestdio.h#includemath.h|α|[α1]？开始读入：r0，Δr0，rt，h或（φ），e或（lAB、lOA）δ1，δ2，δ3，δ4，[α1]，[α2]，[ρamin]，N计算：s0I=1计算：s，x，y，ds/dδ，dx/dδ，dy/dδ，x′，y′计算：αr0=r0+Δr0r0=r0=Δr0是回程？|α|[α2]？选出α1max及相应的凸轮转角δ1选出α2max及相应的凸轮转角δ2计算：ρρ0?|ρ|-rt≥[ρamin]？计算ρa选出|ρamin|及相应的凸轮转角δaminI=I+1I≤N？打印：x，y，x′，y′，ρamin，δamin，α1max，δ1max，α2max，δ2max，r0，δ，s结束6voidmain(){doubler0,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*/doublexz[90],yz[90],sz[90],x1z[90],y1z[90],Q1,Q2;doubles0,s,x,y,y1,x1,dx,dxx,dy,dyy,ds,dss,sino,coso,p;intN,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(Q60){/*近休阶段*/s=0;ds=0;dss=0;a=atan(e/sqrt(r0*r0-e*e));/*求压力角*/if(aa11/QQ){break;}else{if(aA1)7A1=a;A2=Q;}}elseif(Q=60&&Q180){/*五次多项式运动*/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=30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2);dss=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+120*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2));a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));if(aa11/QQ){break;}else{/*远休阶段*/if(aA1)A1=a;A2=Q;}}elseif(Q=180&&Q270){s=28;ds=0;dss=0;a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));8if(aa22/QQ){break;}else{if(aB1)B1=a;B2=Q;}}elseif(Q=270&&Q360){/*余弦加速度运动*/Q2=Q-270;s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2;ds=-h*sin(2*Q2/QQ);dss=-2*h*cos(2*Q2/QQ);a=atan(fabs(ds-e)/(sqrt(r0*r0-e*e)+s));if(aa22/QQ){break;}else{if(aB1)B1=a;B2=Q;}}dx=(ds-e)*sin(Q/QQ)+(s0+s)*cos(Q/QQ);dy=(ds-e)*cos(Q/QQ)-(s0+s)*sin(Q/QQ);dxx=dss*sin(Q/QQ)+(ds-e)*cos(Q/QQ)+ds*cos(Q/QQ)-(s0+s)*sin(Q/QQ);dyy=dss*cos(Q/QQ)-(ds-e)*sin(Q/QQ)-ds*sin(Q/QQ)-(s0+s)*cos(Q/QQ);9sino=dx/(sqrt(dx*dx+dy*dy));coso=-dy/(sqrt(dx*dx+dy*dy));x=(s0+s)*sin(Q/QQ)+e*cos(Q/QQ);y=(s0+s)*cos(Q/QQ)-e*sin(Q/QQ);x1=x-rr*coso;y1=y-rr*sino;sz[j]=s;yz[j]=y;xz[j]=x;x1z[j]=x1;y1z[j]=y1;p=pow(dx*dx+dy*dy,1.5)/(dx*dyy-dy*dxx);/*求理论轮廓曲率半径*/if(p0){paa=(fabs(p)-rr);if(paapa){break;}else{if(paaC1)C1=paa;C2=Q;}}Q=Q+4;}if(i==91){break;}}for(j=0;j90;j++){printf(第%d组数据,j+1);/*输出数据*/printf(s=%f,sz[j]);10printf(x=%f,y=%f;,xz[j],yz[j]);printf(x1=%f,y1=%f\n,x1z[j],y1z[j]);}printf(r0=%f\n,r0);printf(推程最大压力角(弧度)=%f,相应凸轮转角=%f\n,A1,A2-4);printf(回程最大压力角(弧度)=%f,相应凸轮转角=%f\n,B1,B2-4);printf(最小曲率半径=%f,相应凸轮转角=%f\n,C1,C2-4);}2.matalab绘图x=[5.0000006.6252418.2182059.77113011.27645112.72683514.11521515.43482716.67924217.84239718.91862619.90268520.78978121.57559022.25628622.82855123.29845923.70661524.09755424.50779924.96374525.48031826.06037926.69483627.36338328.03580028.67371529.23272929.66480129.92076829.95290729.71740629.17665028.30122127.07150725.47886523.52624621.22824518.61055115.70875712.5665649.2333765.7613492.201948-1.397906-5.000000-8.578422-12.115052-15.592657-18.994297-22.303399-25.503841-28.580030-31.516981-34.300384-36.916679-39.353120-41.597836-43.639892-45.469338-47.077263-48.455831-49.598328-50.499187-51.154019-51.559634-51.714055-51.616530-51.233453-50.364513-48.991675-47.144744-44.866118-42.209132-39.235944-36.015085-32.618764-29.120045-25.590019-22.095099-18.694544-15.438322-12.365412-9.502600-6.863834-4.450154-2.250205-0.2413031.6089973.3408955.000000];y=[23.47338923.06742722.54908221.92088121.18588320.34767019.41032518.37841517.25696716.05144514.76772113.41205111.99103910.5116088.9809657.4065685.8004084.1854212.5724590.957412-0.675351-2.349452-4.092999-5.93525