凸轮机构大作业.docx
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凸轮机构大作业.docx
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凸轮机构大作业
大作业
(二)
凸轮机构设计
(题号:
4—B)
班级:
机制02班
学号:
2010012407(8)
同组人员:
杭程光高源
完成日期:
2011-11-15
凸轮机构大作业题目
利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形凸轮机构(推杆的移动副导路位于凸轮盘回转中心的右侧)或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计,设计已知数据如下表所示,机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。
表1两种凸轮机构的从动件运动规律
直动推杆组题号
摆动推杆组题号
推程运动规律
回程运动规律
1—A,1—B,1—C
6—A,6—B,6—C
等加速等减速运动
正弦加速度运动
2—A,2—B,2—C
7—A,7—B,7—C
余弦加速度运动
五次多项式运动
3—A,3—B,3—C
8—A,8—B,8—C
五次多项式运动
等加速等减速运动
4—A,4—B,4—C
9—A,9—B,9—C
等加速等减速运动
余弦加速度运动
5—A,5—B,5—C
10—A,10—B,10—C
正弦加速度运动
五次多项式运动
11—A,11—B,11—C
正弦加速度运动
余弦加速度运动
表2两种凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角
题号
近休凸轮转角
推程凸轮转角
远休凸轮转角
回程凸轮转角
A
0゜~45゜
45゜~180゜
180゜~240゜
240゜~360゜
B
0゜~60゜
60゜~210゜
210゜~270゜
270゜~360゜
C
0゜~30゜
30゜~210゜
210゜~240゜
240゜~360゜
表3偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
题号
初选基圆半径r0/mm
偏距e/mm
滚子半径rt/mm
推杆行程h/mm
许用压力角
许用最小曲率半径[ρamin]
[α1]
[α2]
A
30
+5
10
28
30゜
70゜
0.3rt
B
15
+10
12
30
30゜
75゜
0.3rt
C
20
+15
16
35
35゜
65゜
0.35rt
表4摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数
题号
初选基圆半径r0/mm
机架长度lOA/mm
摆杆长度lAB/mm
滚子半径
rt/mm
推杆摆角φ
许用压力角
许用最小曲率半径[ρamin]
[α1]
[α2]
A
40
60
55
10
24゜
38゜
70゜
0.3rt
B
25
70
65
15
26゜
40゜
70゜
0.3rt
C
30
75
68
20
28゜
45゜
65゜
0.35rt
要求:
每两人一组,每组中至少打印出一份源程序。
每人都要打印:
原始数据;凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值;推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮相应的转角,凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角;凸轮的基圆半径。
整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。
利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓。
注:
滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角α计算公式为:
且当摆动推杆的角速度ω2与ω1异向时,上式方括号前取减号;当ω2与ω1同向时,取加号。
φ0为推杆初位角,可有以下公式计算获得:
一、作业数据
题号
初选基圆半径r0/mm
偏距e/mm
滚子半径rt/mm
推杆行程h/mm
许用压力角
许用最小曲率半径[ρamin]
数据组
[α1]
[α2]
B
15
+10
12
30
30゜
75゜
0.3rt
4—B
二、动规律及凸轮廓线方程
推程等加速
等减速
回程理论轮廓廓线方程
x=(s
+s)sinδ+ecosδ
y=(s
+s)cosδ-esinδ
工作廓线方程
x
=x-
cosδ
y
=y-
sinδ
实际廓线方程:
三、计算程序
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineN120
#definepi3.1415926
doubleoro=0.5;
doublert=12,h=30,e=10,a_max1=30*pi/180,a_max2=75*pi/180,p_min=3.6;
doublechange_angel(intd)
{
returnd*pi/180;
}
doublef_s0(doubler0,doublee)
{
returnpow(pow(r0,2)-pow(e,2),0.5);
}
doublef_s(doublea)
{
doubles;
if(a>=0&&a<=45)
s=0;
elseif(a<=112.5)s=2*h*pow(a-45,2)/pow(135,2);
elseif(a<=180)s=h-2*h*pow(180-a,2)/pow(135,2);
elseif(a<=270)s=h;
elses=h*(4-a/90+sin(change_angel(4*a-3*360))/2/pi);
returns;
}
doublef_x(doubles,doubles0,doublea)
{
doublex;
x=(s0+s)*sin(change_angel(a))+e*cos(change_angel(a));
returnx;
}
doublef_y(doubles,doubles0,doublea)
{
doubley;
y=(s0+s)*cos(change_angel(a))-e*sin(change_angel(a));
returny;
}
doublef_s1(doublea)
{
doubles1;
if(a>=0&&a<=45)s1=0;
elseif(a<=112.5)s1=64*h*(change_angel(a)-(pi/4))/9/pow(pi,2);
elseif(a<=180)s1=64*h*(pi-change_angel(a))/9/pow(pi,2);
elseif(a<=270)s1=0;
elses1=h*(-2/pi+2*cos(change_angel(4*a-3*360))/pi);
returns1;
}
doublef_x1(doubles0,doublea,doubles,doubles1)
{
doublex1;
x1=(s0+s)*cos(change_angel(a))+s1*sin(change_angel(a))-e*sin(change_angel(a));
returnx1;
}
doublef_y1(doubles0,doublea,doubles,doubles1)
{
doubley1;
y1=-(s0+s)*sin(change_angel(a))+s1*cos(change_angel(a))-e*cos(change_angel(a));
returny1;
}
doublef_xx(doublex,doublex1,doubley1)
{
doublexx;
xx=x+rt*y1/pow(pow(x1,2)+pow(y1,2),0.5);
returnxx;
}
doublef_yy(doubley,doublex1,doubley1)
{
doubleyy;
yy=y-rt*x1/pow(pow(x1,2)+pow(y1,2),0.5);
returnyy;
}
doublef_aa(doubler0,doubles,doubles1)
{doubleaa;
aa=atan(fabs(s1/(r0+s)));
returnaa;
}
doublef_s2(doublea)
{
doubles2;
if(a>=0&&a<=45)
s2=0;
elseif(a<=112.5)s2=64*h/9/pow(pi,2);
elseif(a<=180)s2=-64*h/9/pow(pi,2);
elseif(a<=270)s2=0;
elses2=-8*h*sin(change_angel(4*a-3*360))/pi;
returns2;
}
doublef_x2(doubles,doubles1,doublea,doubles2,doubles0)
{
doublex2;
x2=s2*sin(change_angel(a))+2*s1*cos(change_angel(a))-(s0+s)*sin(change_angel(a))-e*cos(change_angel(a));
returnx2;
}
doublef_y2(doubles,doubles1,doublea,doubles2,doubles0)
{
doubley2;
y2=s2*cos(change_angel(a))-2*s1*sin(change_angel(a))-(s0+s)*cos(change_angel(a))-e*cos(change_angel(a));
returny2;
}
doublef_p(doublex1,doubley1,doublex2,doubley2)
{
doublep;
p=pow(pow(x1,2)+pow(y1,2),1.5)/(x1*y2-x2*y1);
returnp;
}
voidmain()
{
doubley1,x2,r0=30,s0,a,s,s1,x1,s2,y2,x[N],y[N],xx[N],yy[N],aa,p,pa,temp_aa1=0,temp_aa2=0,temp_a1=0,temp_a2=0,temp_p=0,temp_ap=0;
s0=f_s0(r0,e);
FILE*fp=fopen("d:
//he.txt","w");
for(inti=0;i { a=3*i; s=f_s(a); x[i]=f_x(s,s0,a); y[i]=f_y(s,s0,a); s1=f_s1(a); x1=f_x1(s0,a,s,s1); y1=f_y1(s0,a,s,s1); xx[i]=f_xx(x[i],x1,y1); yy[i]=f_yy(y[i],x1,y1); aa=f_aa(r0,s,s1); /*cout<<"s0是:
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