1、機械原理大作業(yè)學院：機械與電子信息學院授課老師：曾小慧姓名：張京學號：20131004547日期：2015-5-23目錄1. 求輪廓曲線d推程階段(2遠休止階段(3回程階段(4近休止階段(5Matlab程序設計2. (6輪廓圖形求工作廓線d推程階段(2遠休止階段回程階段(4近休止階段(5Matlab程序設計3 (6輪廓圖形.求解最大壓力角壓力角公式MATLAgg序設計根據(jù)MATLA器序作圖可得出其壓力角與角度的關(guān)系并分析(4失真情況分析.附錄Matlab程序凹輪輪廓9-14試設計偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)的理論輪廓曲線和工作廓線。已知凸輪軸置于推桿軸線右側(cè)，偏距e=20mm基圓半徑r。=50

2、mm滾子半徑rr=10mm凸輪以等角速度沿順時針方向回轉(zhuǎn)，在凸輪轉(zhuǎn)過角d1=120o的過程中，推桿按正弦加速度運動規(guī)律上升h=50mm凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過d2=30o時，推桿保持不動；其后，凸輪再回轉(zhuǎn)角度d3=60o時，推桿又按余弦加速度運動規(guī)律下降至起始位置；凸輪轉(zhuǎn)過一周的其余角度時，推桿又靜止不動。解：1. 求理論廓線對丁偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)，凸輪理論廓線上B點(即滾子中心)的直角坐標為x(ss)sinecosy(s0s)cosesin(a)式中s。,r02e2推程階段S1h(1遠休止階段6502202mm45.826mm2011201/01)sin(21/01)/(2)h(31/2)si

3、n(31)/(2)0,2回程階段60s3h1cos(3/03)”h1cos(33)/2303近休止階段0415056s404。，如6035)Matlab程序設計:a1=linspace(0,2*pi/3);%s1=h*(3*a1/2/pi-sin(3*a1)/2/pi);%x1=-(s0+s1).*sin(a1)+e*cos(a1);%xy1=(s0+s1).*cos(a1)-e*sin(a1);%y推程階段的自變量推桿產(chǎn)生的相應位移函數(shù)函數(shù)a2=linspace(0,pi/6);%s2=50;%遠休止階段的自變量推桿位移x2=-(s0+s2).*sin(a2+2*pi/3)+e*cos(a2

4、+2*pi/3);%xy2=(s0+s2).*cos(a2+2*pi/3)-e*sin(a2+2*pi/3);%y函數(shù)函數(shù)a3=linspace(0,pi/3);%s3=h*(1+cos(3*a3)/2;%x3=-(s0+s3).*sin(a3+5*pi/6)+e*cos(a3+5*pi/6);y3=(s0+s3).*cos(a3+5*pi/6)-e*sin(a3+5*pi/6);回程階段的自變量推桿位移%x函數(shù)%y函數(shù)a4=linspace(0,5*pi/6);%s4=0;%x4=-(s0+s4).*sin(a4+7*pi/6)+e*cos(a4+7*pi/6);y4=(s0+s4).*co

5、s(a4+7*pi/6)-e*sin(a4+7*pi/6);近休止階段的自變量推桿位移%x函數(shù)%y函數(shù)a0=linspace(0,2*pi);%x5=r0*cos(a0);%xy5=r0*sin(a0);%y基圓自變量函數(shù)函數(shù)輪廓圖形通過Matlab軟件，編寫程序，將以上各相應值代入式各點的坐標值。在計算時應注意：在推程階段取(a)計算理論輪廓線上1,在遠休止階段取901IIIII加劇w網(wǎng))n的求工作廓線xxrrcosyyrrsin(b)其中推程階段sin(dx/d)/、(dx/d)2(dy/d)2cos(dy/d)/.(dx/d)2(dy/d)20,dx/d(3h1cos(31)/(2)es

6、in1(s0s)cos1dy/d(3h1cos(31)/(2)ecos1(s0s)sin1遠休止階段dx/ddy/d近休止階段dy/decos(2/32)(s0s)sin(2/32)3hsin(33)/23hsin(33)/2dx/desin(70,一3dy/decos(7esin(5ecos(5/6/6/6/64)(s04)(s。3)(s03)(s0s)cos(7s)sin(7s)cos(5/6s)sin(5/6/6/64)4)3)5)Matlab程序設計:%T作廓線m1=-(h*3/2/pi*(1-cos(3*a1)-e).*sin(a1)-(s0+s1).*cos(a1);%n1=(h*

7、3/2/pi*(1-cos(3*a1)-e).*cos(a1)-(s0+s1).*sin(a1);p1=-m1./sqrt(m1.A2+n1.A2);q1=n1./sqrt(m1.A2+n1.A2);x6=x1-r*q1;y6=y1-r*p1;%sin&%cos&中間變量中間變量dx/d$dy/d$%x%y函數(shù)函數(shù)m2=-(s0+s2).*cos(a2+2*pi/3)+e*sin(a2+2*pi/3);n2=-(s0+s2).*sin(a2+2*pi/3)-e*cos(a2+2*pi/3);p2=-m2./sqrt(m2.A2+n2.A2);q2=n2./sqrt(m2.A2+n2.A2);x

8、7=x2-r*q2;y7=y2-r*p2;%sin&%cos&中間變量中間變量dx/d$dy/d$%x%y函數(shù)函數(shù)m3=(h*3/2*sin(3*a3)+e).*sin(a3+5*pi/6)-(s0+s3).*cos(a3+5*pi/6);%n3=-(h*3/2*sin(3*a3)+e).*cos(a3+5*pi/6)-(s0+s3).*sin(a3+5*pi/6);%p3=-m3./sqrt(m3.A2+n3.A2);q3=n3./sqrt(m3.A2+n3.A2);x8=x3-r*q3;y8=y3-r*p3;中間變量dx/d$中間變量dy/d$%sin&%cos&%x%y函數(shù)函數(shù)m4=-(

9、s0+s4).*cos(a4+7*pi/6)+e*sin(a4+7*pi/6);n4=-(s0+s4).*sin(a4+7*pi/6)-e*cos(a4+7*pi/6);%sin&%cos&函數(shù)函數(shù)p4=-m4./sqrt(m4.A2+n4.A2);q4=n4./sqrt(m4.A2+n4.A2);x9=x4-r*q4;%xy9=y4-r*p4;%y(6輪廓圖形同理，通過Matlab軟件，編寫程序，將以上各相應值代入式(a)計算理論輪廓線上各點的坐標值。獲得凸輪的工作廓線如下圖所示。將Matlab中編程獲得的凸輪輪廓曲線點的坐標保存為后綴名為dat文件,導入到UG中，完成凸輪的三維建模，如下圖

10、所示。2. 求解最大壓力角壓力角公式壓力角arctan|(ds/d-e)/(s0s)|MATLAB?序設計clearr0=50;e=20;h=50;s0=sqrt(r0A2-eA2);r=10;a1=0:0.01:2*pi/3;中間變量ds/d6壓力角的計算s1=h*(3*a1/2/pi-sin(3*a1)/2/pi);c1=h*(3/2/pi-3*cos(3*a1)/2/pi);%t1=atan(abs(c1-e)/(s0+s1);%plot(a1,t1)gridonholdona2=2*pi/3:0.01:5*pi/6;s2=50;c2=0;t2=atan(abs(c2-e)/(s0+s2

11、);plot(a2,t2)gridonholdona3=5*pi/6:0.01:7*pi/6;s3=h*(1+cos(3*(a3-5*pi/6)/2;c3=-h*3*sin(3*(a3-5*pi/6)/2;t3=atan(abs(c3-e)/(s0+s3);plot(a3,t3)gridonholdona4=7*pi/6:0.01:2*pi;s4=0;c4=0;t4=atan(abs(c4-e)/(s0+s4);plot(a4,t4)gridon根據(jù)MATLAB?序作圖可得出其壓力角與角度的關(guān)系并分析當在推程段時，0度時，得最大壓力角0.41即為23.5度；當在遠休止段時，其壓力角為定值，0.

12、21即為11.7度；當其在回程段時，189度時，得最大壓力角0.97即為55.8度;當在近休止段時，其壓力角為定值，0.41即為23.5度(4失真情況分析由實際輪廓線可知其并未出現(xiàn)尖端，故其沒有發(fā)生失真情況。Matlab程序擔輪理論廓線與工作廓線的畫法%clearr0=50;e=20;h=50;s0=sqrt(r0A2-eA2);r=10;清除變量定義基圓半徑定義偏距推桿上升高度滾子半徑%x%y推程階段的自變量推桿產(chǎn)生的相應位移函數(shù)函數(shù)%!論廓線a1=linspace(0,2*pi/3);s1=h*(3*a1/2/pi-sin(3*a1)/2/pi);x1=-(s0+s1).*sin(a1)+

13、e*cos(a1);y1=(s0+s1).*cos(a1)-e*sin(a1);a2=linspace(0,pi/6);s2=50;x2=-(s0+s2).*sin(a2+2*pi/3)+e*cos(a2+2*pi/3);y2=(s0+s2).*cos(a2+2*pi/3)-e*sin(a2+2*pi/3);遠休止階段的自變量推桿位移%x%y函數(shù)函數(shù)回程階段的自變量推桿位移%x%y函數(shù)函數(shù)a3=linspace(0,pi/3);s3=h*(1+cos(3*a3)/2;x3=-(s0+s3).*sin(a3+5*pi/6)+e*cos(a3+5*pi/6);y3=(s0+s3).*cos(a3+

14、5*pi/6)-e*sin(a3+5*pi/6);a4=linspace(0,5*pi/6);%s4=0;%x4=-(s0+s4).*sin(a4+7*pi/6)+e*cos(a4+7*pi/6);y4=(s0+s4).*cos(a4+7*pi/6)-e*sin(a4+7*pi/6);近休止階段的自變量推桿位移%x%y函數(shù)函數(shù)a0=linspace(0,2*pi);x5=r0*cos(a0);y5=r0*sin(a0);%x%y基圓自變量函數(shù)函數(shù)%T作廓線m1=-(h*3/2/pi*(1-cos(3*a1)-e).*sin(a1)-(s0+s1).*cos(a1);%n1=(h*3/2/pi*

15、(1-cos(3*a1)-e).*cos(a1)-(s0+s1).*sin(a1);%p1=-m1./sqrt(m1.A2+n1.A2);%sin&%cos&q1=n1./sqrt(m1.A2+n1.A2);x6=x1-r*q1;%x函數(shù)y6=y1-r*p1;%y函數(shù)m2=-(s0+s2).*cos(a2+2*pi/3)+e*sin(a2+2*pi/3);%中間變量dx/d$n2=-(s0+s2).*sin(a2+2*pi/3)-e*cos(a2+2*pi/3);%p2=-m2./sqrt(m2.A2+n2.A2);%sin&q2=n2./sqrt(m2.A2+n2.A2);%cos&x7=x

16、2-r*q2;%x函數(shù)y7=y2-r*p2;%y函數(shù)中間變量dy/d$m3=(h*3/2*sin(3*a3)+e).*sin(a3+5*pi/6)-(s0+s3).*cos(a3+5*pi/6);%中間變量dx/d$n3=-(h*3/2*sin(3*a3)+e).*cos(a3+5*pi/6)-(s0+s3).*sin(a3+5*pi/6);%p3=-m3./sqrt(m3.A2+n3.A2);%sin&q3=n3./sqrt(m3.A2+n3.A2);%cos&x8=x3-r*q3;%x函數(shù)y8=y3-r*p3;%y函數(shù)中間變量dy/d$m4=-(s0+s4).*cos(a4+7*pi/6)

17、+e*sin(a4+7*pi/6);%中間變量dx/d$n4=-(s0+s4).*sin(a4+7*pi/6)-e*cos(a4+7*pi/6);%p4=-m4./sqrt(m4.A2+n4.A2);%sin&q4=n4./sqrt(m4.A2+n4.A2);%cos&x9=x4-r*q4;%x函數(shù)y9=y4-r*p4;%y函數(shù)中間變量dy/d$9何滾子g1=x1(1)+r*cos(a0);j1=y1(1)+r*sin(a0);g2=x1(25)+r*cos(a0);j2=y1(25)+r*sin(a0);g3=x1(50)+r*cos(a0);j3=y1(50)+r*sin(a0);g4=x

18、1(60)+r*cos(a0);j4=y1(60)+r*sin(a0);g5=x1(75)+r*cos(a0);j5=y1(75)+r*sin(a0);g6=x1(90)+r*cos(a0);j6=y1(90)+r*sin(a0);g7=x2(1)+r*cos(a0);j7=y2(1)+r*sin(a0);g8=x2(50)+r*cos(a0);j8=y2(50)+r*sin(a0);g9=x3(1)+r*cos(a0);j9=y3(1)+r*sin(a0);g10=x3(25)+r*cos(a0);j10=y3(25)+r*sin(a0);g11=x3(40)+r*cos(a0);j11=y

19、3(40)+r*sin(a0);g12=x3(50)+r*cos(a0);j12=y3(50)+r*sin(a0);g13=x3(75)+r*cos(a0);j13=y3(75)+r*sin(a0);g14=x4(1)+r*cos(a0);j14=y4(1)+r*sin(a0);g15=x4(50)+r*cos(a0);j15=y4(50)+r*sin(a0);figure%創(chuàng)建圖形窗口plot(x1,y1,b-,x2,y2,g-,x3,y3,m-,x4,y4,c-,.x6,y6,b-,x7,y7,g-,x8,y8,m-,x9,y9,c-,.LineWidth,2)%畫函數(shù)曲線gridon%加網(wǎng)格holdon%保持圖像Plot(x5,y5,r-,g1,j1,k-,g2,j2,k-,g3,j3,k-,.g4,j4,k-,g5,j5,k-,g6,j6,k-,g7,j7,k-,.g8,j8,k-,g9,j9,k-,g10,j10,k-,g11,j11,k-,.g12,j12,k-,g13,j13,k-,g14,j14,k-,g1