机械原理大作业二课程名称：_______ 设计题目： 凸轮机构设计院 系： -------------------------班 级： _________________________设计者： ________________________学 号： _________________________指导教师： ______________________哈尔滨工业大学Harbin I nstituteof Techndogy设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构，选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。

凸轮机构原始参数二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程：冷3唱—亦（中］156 12 ..v 」1 - cos()]兀1 5374.4 212 • a 1si n() 兀 1 5% t 表示转角， s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);t= 5*pi/6:0.01:pi;%远休止阶段s=130;hold onplot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9;%回程阶段s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)];hold onplot(t,s);t=14*pi/9:0.01:2*pi;%近休止阶段s=0;hold onplot(t,s);grid on% t表示转角，令3 1=1t=0:0.01:5*pi/6;%升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi;%远休止阶段v=0 hold on plot(t,v);t=pi:0.01:14*pi/9;%回程阶段v=-117*1*si n( 9*(t-pi)/5) hold onplot(t,v); t=14*pi/9:0.01:2*pi;%近休止阶段v=0t=0:0.001:5*pi/6; a=374.4*s in (12*t/5)/pi; hold on plot(t,a); t=5*pi/6:0.01:pi; a=0;hold on plot(t,a);t=pi:0.001:14*pi/9; a=-210.6*cos(9*(t-pi)/5); hold onplot(t,a);t=14*pi/9:0.001:2*pi;a=0;dss三.绘制凸轮机构的d线图% t表示转角，x（横坐标）表示速度ds/d©, y （纵坐标）表示位移s t=0:0.001:5*pi/6;%升程阶段x= 156* (1-cos(12*t/5))/pi;y= 130*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*si n(12*t/5)); hold onplot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:pi;%远休止阶段x=0; y=130; hold on plot(x,y,'-r');t=pi:0.001:14*pi/9;%回程阶段x=-117*1*si n( 9*(t-pi)/5); y=65*(1+cos(9*(t-pi)/5)); hold on plot(x,y,'-r'); t=14*pi/9:0.01:2*pi;%近休止阶段x=0;y=0; hold on plot(x,y,'-r'); grid onhold off四•按许用压力角确定凸轮基圆半径和偏距1. 求切点转角（1）在图-4中，右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图，作直线D t d t与其相切，且位移轴正方向呈夹角[〉1]=30°,则切点处的斜率与直线D t d t的斜率相等，因为k Dtdt=tan30°,右侧曲线斜率可以表示为，所以，，通过编程求其角度。

编码：%求升程切点位置转角f=sym( I2*tan(pi⑶*sin(12*t/5)+5*cos(12*t/5)-5=0 ';t=solve(f)ptetty(t)t=-5/12*ata n(120/407*3A(1/2))+5/12*pian s=1.1123求得转角t =1.1123, 进而求的切点坐标(x,y ) =( 93.8817, 45.8243)(2)在图-4中,左侧曲线为回程阶段的类速度-位移图，作直线D't d't与其相切，且位移轴正方向呈夹角[:j]=60°,则切点处的斜率与直线D't d't的斜率相等，因为k Dtdt=tan3(f同理求得切点坐标(x,y)=(-110.0654, 42.3144)2. 确定直线方程直线D t d t:y =tan(pi/3)(x-93.8817 )=45.8243;直线Dt'dt':y =-tan(pi/3)(x+84.3144)+110.0654;3. 绘图确定基圆半径和偏距%直线Dtdtx=-125:1:150;y= tan(pi/3)*(x- 93.8798 )+45.8243;hold onplot(x,y);% 直线Dt 'dt'x=-125:1:150;y=-tan(pi/6)*(x+ 110.0654 )+34.3144; hold onplot(x,y);%直线Ddx=0:1:150;y=ta n( 2*pi/3)*x;hold onplot(x,y);t=0:0.001:5*pi/6;%升程阶段x= 156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi;y= 130*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*si n( 12*t/5)]; hold onplot(x,y,'-r');t= 5*pi/6:0.01:pi;%远休止阶段x=0;y=130;hold onplot(x,y,'-r');t=pi:0.001:14*pi/9;%回程阶段x=-117*1*sin( 9*(t-pi)/5); y=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold onplot(x,y,'-r'); t=14*pi/9:0.01:2*pi;%近休止阶段x=0;y=0; hold on plot(x,y,'-r'); grid on hold off如图，在这三条直线所围成的公共许用区域，只要在公共许用区域内选定凸轮轴心0的位置，凸轮基圆半径r0和偏距e就可以确定了。

现取轴心位置为x=20，y=-125,则可得偏距e=20,基圆半径命二』岸+祸=127五•绘制凸轮理论轮廓线编码：%凸轮的理论轮廓，t表示转角，x表示横坐标，y表示纵坐标t=0:0.0001:5*pi/6;x=(125+130*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*si n( 12*t/5)] ).*cos(t)-20*si n(t);y=(125+130*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*s in (12*t/5)] ).*si n( t)+20*cos(t);hold onplot(x,y);t= 5*pi/6:0.0001:pi;x=(125+130).*cos(t)- 20*s in (t); y=(125+130).*s in( t)+ 20*cos(t); hold on plot(x,y);t=pi:0.0001:14*pi/9;x=(125+65*[1+cos(9*(t-pi)/5)] ).*cos(t)- 20*s in (t); y=(125+65*[1+cos(9*(t-pi)/5)] ).*si n( t)+ 20*cos(t); hold onplot(x,y);t= 14*pi/9:0.0001:2*pi;x=(125).*cos(t)- 20*s in (t);y=(125).*si n( t)+ 20*cos(t);%基圆t=0:0.001:2*pi;x=20.1074*cos(t);y=20.1074*s in (t);hold onplot(x,y);%偏心圆t=0:0.001:2*pi;x=13.3509*cos(t);y=13.3509*si n( t);hold onplot(x,y);grid onhold off-300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150六、在理论廓线上分别绘出基圆与偏距圆编码：%凸轮的理论轮廓，t表示转角，x表示横坐标，y表示纵坐标t=0:0.0001:5*pi/6;x=(125+130*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*si n( 12*t/5)] ).*cos(t)-20*si n(t);y=(125+130*[(6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*s in (12*t/5)] ).*si n( t)+20*cos(t);t= 5*pi/6:0.0001:pi;x=(125+130).*cos(t)- 20*s in (t); y=(125+130).*s in( t)+ 20*cos(t); hold on plot(x,y); t=pi:0.0001:14*pi/9;x=(125+65*[1+cos(9*(t-pi)/5)] ).*cos(t)- 20*s in (t);y=(125+65*[1+cos(9*(t-pi)/5)] ).*si n( t)+ 20*cos(t);hold on plot(x,y);t= 14*pi/9:0.0001:2*pi;x=(125).*cos(t)- 20*s in (t);y=(125).*si n( t)+ 20*cos(t);hold onplot(x,y);哈尔滨工业大学课程设计说明书(论文) %基圆t=0:0.001:2*pi;x=127*cos(t);y=127*s in (t);hold onplot(x,y);%偏心圆t=0:0.001:2*pi;x=20*cos(t);y=20*s in (t);hold onplot(x,y);grid onhold off七•确定滚子半径1.绘制曲率半径图%凸轮理论轮廓半径，t表示转角，p表示曲率半径, %dxi 表示dx/d © , dy表示dy/d © ,i=1,2,3,4 h=130; % 升程t0=pi*5/6; % 升程角t01=pi*5/9; % 回程角ts=pi/6; %远休止角ts仁pi*4/9; %近休止角e=20; %偏距s0=125;%升程阶段t=li nspace(0,pi*5/6,1000);s=h*(t/t0-s in (2*pi*t/t0)/(2*pi));dx1 =(h/t0-h*cos(2*pi*t/t0)).*cos(t)-(s0+s).*si n( t)- e*cos(t);dy1=(h/t0-h*cos(2*pi*t/t0)).*si n( t)+(s0+s).*cos(t)- e*si n( t); p=sqrt(dx1.A2+dy1.A2); hold onplot(t,p);%远休止阶段t=li nspace(pi*5/6,pi,1000);s=h;dx2 =- si n( t).*(s + s0) - e*cos(t);dy2 =cos(t).*(s + s0) - e*si n( t);p=sqrt(dx2.A2+dy2.A2);hold onplot(t,p);%回程阶段t=li nspace(pi,pi*14/9,1000);s=0.5*h*(1+cos(pi*(t-(t0+ts))/t01));dx3 =-0.5*h*pi/(2*t01)*si n( (pi/t01)*(t-(t0+ts))).*cos(t)- si n( t).*(s + s0) - e*cos(t); dy3 =-0.5*h*pi/(2*t01)*s in ((pi/t01)*(t-(t0+ts))).*si n( t)+ cos(t).*(s + s0) - e*si n(t); p=sqrt(dx3.A2+dy3.A2);hold onplot(t,p);%近休止阶段t=li nspace(pi*14/9,pi*2,1000);s=0;dx4 =-si n( t).*(s + s0) - e*cos(t);dy4 =cos(t).*(s + s0) - e*si n( t);p=sqrt(dx4.A2+dy4.A2);hold onplot(t,p);hold offtitle('曲率半径p ','FontSize',20);grid on八.绘制实际轮廓线%凸轮理论轮廓半径，t表示转角，p表示曲率半径, %dxi 表示dx/d © , dy表示dy/d© ,i=,2,3,4 h=130; % 升程tO二pi*5/6; % 升程角tO仁pi*5/9; %回程角ts=pi/6; %远休止角ts1=pi*4/9; %近休止角e=20; %偏距s0=125;rr=1O; %滚子半径%升程阶段t=li nspace(0,pi*5/6,1000); s=h*(t/tO-s in (2*pi*t/t0)/(2*pi));x仁(s0+s).*cos(t)-e*si n( t);y仁(s0+s).*si n( t)+e*cos(t);dx1 =(h/t0-h*cos(2*pi*t/t0)).*cos(t)-(s0+s).*si n( t)- e*cos(t);dy1=(h/t0-h*cos(2*pi*t/t0)).*si n( t)+(s0+s).*cos(t)- e*si n(t);X1=x1-rr*dy1./(sqrt(dx1.A2+dy1.A2));Y1=y1+rr*dx1./(sqrt(dx1.A2+dy1.A2));hold onplot(x1,y1);plot(X1,Y1);%远休止阶段t=li nspace(pi*5/6,pi,1000);s=h;x2=(s+s0).*cos(t)-e*si n( t); y2=(s+s0)*si n( t)+e*cos(t);dx2 =- si n( t).*(s + s0) - e*cos(t);dy2 =cos(t).*(s + s0) - e*si n( t);X2=x2-rr*dy2./(sqrt(dx2.A2+dy2.A2));Y2=y2+rr*dx2./(sqrt(dx2.A2+dy2.A2));hold onplot(x2,y2);plot(X2,Y2);%回程阶段t=li nspace(pi,pi*14/9,1000);s=0.5*h*(1+cos(pi*(t-(t0+ts))/t01));x3=(s+s0).*cos(t)-e*si n( t);y3=(s+s0).*si n( t)+e*cos(t);dx3 =-0.5*h*pi/(2*t01)*si n( (pi/t01)*(t-(t0+ts))).*cos(t)- si n( t).*(s + s0) - e*cos(t); dy3 =-0.5*h*pi/(2*t01)*s in ((pi/t01)*(t-(t0+ts))).*si n( t)+ cos(t).*(s + s0) - e*si n(t);X3=x3-rr*dy3./(sqrt(dx3.A2+dy3.A2));Y3=y3+rr*dx3./(sqrt(dx3.A2+dy3.A2));hold onplot(x3,y3);plot(X3,Y3);%近休止阶段t=li nspace(pi*14/9,pi*2,1000);s=0;x4=(s+s0).*cos(t)-e*si n( t);y4=(s+s0).*si n( t)+e*cos(t);dx4 =- si n( t).*(s + s0) - e*cos(t);dy4 =cos(t).*(s + s0) - e*si n( t);X4=x4-rr*dy4./(sqrt(dx4.A2+dy4.A2));Y4=y4+rr*dx4./(sqrt(dx4.A2+dy4.A2));hold onplot(x4,y4);plot(X4,Y4);hold offgrid ontitle('凸轮实际轮廓线','FontSize',20);。