凸轮机构大作业.docx
《凸轮机构大作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凸轮机构大作业.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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：
"<cout<<"a是：
"<cout<<"s是：
"<cout<<"x[]是：
"<cout<<"y[]是：
"<cout<<"s[]是：
"<cout<<"x1是：
"<cout<<"y1是：
"<cout<<"xx[]是：
"<cout<<"yy[]是：
"<cout<<"aa是：
"<*/
if（a>=270&&a<=360）
{
if（aa>a_max2）
{
r0+=oro;
s0=f_s0（r0,e）;
i=0;
continue;
}
else
{
if（temp_aa2}
}
if（a>=45&&a<=180）
{
if（aa>a_max1）
{
r0+=oro;
s0=f_s0（r0+oro,e）;
i=0;
continue;
}
else
{
if（temp_aa1}
}
//
s2=f_s2（a）;
x2=f_x2（s,s1,a,s2,s0）;
y2=f_y2（s,s1,a,s2,s0）;
p=f_p（x1,y1,x2,y2）;
//
if（p<0）
{
if（fabs（p）-rt>=p_min）
{pa=fabs（p）-rt;
if（temp_p>pa）{temp_p=pa;temp_ap=a;}
}
else
{
r0+=oro;
s0=f_s0（r0,e）;
i=0;
continue;
}
}//endif
}//endfor
//输出
cout<<"ρamin="<cout<<"δamin="<cout<<"α1max="<cout<<"δ1max="<cout<<"α2amax="<cout<<"δ2max="<cout<<"r0="<cout<<"δ="<cout<<"s="<fprintf（fp,"%lf",temp_p）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",temp_ap）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",temp_a1）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",temp_aa1）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",temp_a2）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",temp_aa2）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",r0）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",a）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",s）;
fprintf（fp,"%c",'\n'）;
for（i=0;i{
cout<<"x"<cout<<"y"<cout<<"x'"<cout<<"y'"<fprintf（fp,"%lf",x[i]）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",y[i]）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",xx[i]）;
fprintf（fp,"%c",''）;
fprintf（fp,"%lf",yy[i]）;
fprintf（fp,"%c",'\n'）;
}
}
四、程序流程图
五、计算结果
理论轮廓曲线
实际轮廓曲线
x
y
X’
Y’
x0=10
y0=28.2843
x'0=6
y'0=16.9706
x1=11.4666
y1=27.7221
x'1=6.87995
y'1=16.6333
x2=12.9017
y2=27.084
x'2=7.74104
y'2=16.2504
x3=14.3015
y3=26.3717
x'3=8.58091
y'3=15.823
x4=15.6621
y4=25.5871
x'4=9.39726
y'4=15.3522
x5=16.9798
y5=24.7323
x'5=10.1879
y'5=14.8394
x6=18.2509
y6=23.8098
x'6=10.9505
y'6=14.2859
x7=19.472
y7=22.822
x'7=11.6832
y'7=13.6932
x8=20.6397
y8=21.7716
x'8=12.3838
y'8=13.063
x9=21.7509
y9=20.6616
x'9=13.0505
y'9=12.3969
x10=22.8024
y10=19.4949
x'10=13.6814
y'10=11.6969
x11=23.7914
y11=18.2748
x'11=14.2749
y'11=10.9649
x12=24.7152
y12=17.0046
x'12=14.8291
y'12=10.2028
x13=25.5713
y13=15.6878
x'13=15.3428
y'13=9.41268
x14=26.3573
y14=14.328
x'14=15.8144
y'14=8.5968
x15=27.0711
y15=12.9289
x'15=16.2426
y'15=7.75736
x16=27.7326
y16=11.5142
x'16=16.8226
y'16=6.51719
x17=28.3663
y17=10.103
x'17=17.3837
y'17=5.26751
x18=28.976
y18=8.69165
x'18=17.9279
y'18=4.00772
x19=29.5652
y19=7.27621
x'19=18.4567
y'19=2.73727
x20=30.1364
y20=5.85225
x'20=18.9709
y'20=1.45549
x21=30.6918
y21=4.41498
x'21=19.4709
y'21=0.161577
x22=31.2327
y22=2.95932
x'22=19.9566
y'22=-1.14558
x23=31.7597
y23=1.47994
x'23=20.4275
y'23=-2.46743
x24=32.2726
y24=-0.0286032
x'24=20.8826
y'24=-3.80589
x25=32.7707
y25=-1.57188
x'25=21.3207
y'25=-5.16331
x26=33.2521
y26=-3.15544
x'26=21.7401
y'26=-6.54255
x27=33.7145
y27=-4.78479
x'27=22.1386
y'27=-7.9469
x28=34.1546
y28=-6.46529
x'28=22.514
y'28=-9.38006
x29=34.5683
y29=-8.20207
x'29=22.8632
y'29=-10.846
x30=34.9509
y30=-10
x'30=23.1831
y'30=-12.349
x31=35.2969
y31=-11.8636
x'31=23.4698
y'31=-13.8932
x32=35.6001
y32=-13.7968
x'32=23.7192
y'32=-15.483
x33=35.8535
y33=-15.8033
x'33=23.9262
y'33=-17.1224
x34=36.0496
y34=-17.886
x'34=24.0857
y'34=-18.8154
x35=36.1803
y35=-20.0473
x'35=24.1915
y'35=-20.5654
x36=36.2369
y36=-22.2887
x'36=24.2372
y'36=-22.3755
x37=36.2102
y37=-24.6112
x'37=24.2157
y'37=-24.2482
x38=36.077
y38=-27.0089
x'38=24.1278
y'38=-25.9065
x39=35.7493
y39=-29.4384
x'39=23.934
y'39=-27.341
x40=35.2117
y40=-31.8765
x'40=23.6085
y'40=-28.8158
x41=34.4642
y41=-34.305
x'41=23.1463
y'41=-30.317
x42=33.5086
y42=-36.7061
x'42=22.5437
y'42=-31.8303
x43=32.3475
y43=-39.0621
x'43=21.799
y'43=-33.3413
x44=30.9855
y44=-41.3558
x'44=20.9116
y'44=-34.8353
x45=29.4281
y45=-43.5702
x'45=19.8827
y'45=-36.2979
x46=27.6824
y46=-45.6892
x'46=18.7151
y'46=-37.7151
x47=25.7568
y47=-47.6971
x'47=17.4125
y'47=-39.0731
x48=23.6606
y48=-49.579
x'48=15.9804
y'48=-40.3587
x49=21.4046
y49=-51.3209
x'49=14.4252
y'49=-41.5593
x50=19.0004
y50=-52.9097
x'50=12.7546
y'50=-42.6632
x51=16.4609
y51=-54.3332
x'51=10.9774
y'51=-43.6593
x52=13.7996
y52=-55.5803
x'52=9.10331
y'52=-44.5375
x53=11.0311
y53=-56.6413
x'53=7.14284
y'53=-45.2887
x54=8.17065
y54=-57.5073
x'54=5.10741
y'54=-45.9049
x55=5.23411
y55=-58.
升级会员 