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《基于MATLAB软件的凸轮轮廓曲线设计_》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、.基于ＭＡＴＬＡＢ软件的凸轮轮廓曲线设计摘 要：以偏置移动从动件盘形凸轮为例，基于ＭＡＴＬＡＢ软件对凸轮轮廓曲线进行了解析法设计．绘制出轮廓曲线。运行结果表明：在从动件运动规律确定的情况下，利用ＭＡＴＬＡＢ软件以很方便、快捷地得到凸轮的轮廓曲线。关 键 词：凸轮机构；凸轮轮廓曲线；ＭＡＴＬＡＢ；解析法前言凸轮轮廓曲线的设计，一般可分为图解法和解析法．利用图解法能比较方便地绘制出各种平面凸轮的轮廓曲线．但这种方法仅适用于比较简单的结构，用它对复杂结构进行设计则比较困难，而且利用图解法进行结构设计，作图误差较大，对一些精度要
2、求高的结构不能满足设计要求。解析法可以根据设计要求，通过推导机构中各部分之间的几何关系，建立相应的方程，精确地计算出轮廓线上各点的坐标，然后把凸轮的轮廓曲线精确地绘制出来．但是，当从动件运动规律比较复杂时，利用解析法获得凸轮的轮廓曲线的工作量比较大．而ＭＡＴＬＡＢ软件提供了强大的矩阵处理和绘图功能，具有核心函数和工具箱．其编程代码接近数学推导公式，简洁直观，操作简易，人机交互性能好，且可以方便迅速地用三维图形、图像、声音、动画等表达计算结果、拓展思路［１］。因此，基于ＭＡＴＬＡＢ软件进行凸轮机构的解析法设计，可以解决设计
3、工作量大的问题。本文基于ＭＡＴＬＡＢ软件进行凸轮轮廓曲线的解析法设计，利用《机械原理》课程的计算机辅助教学，及常用机构的计算机辅助设计．其具体方法为首先精确地计算出轮廓线上各点的坐标，然后运用ＭＡＴＬＡＢ绘制比较精确的凸轮轮廓曲线。1设计的意义与已知条件1.1意义凸轮..机构是由具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构，它广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中，是工程实际中用于实现机械化和自动化的一种常用机构。所以，在凸轮的加工中，精确的确定凸轮的轮廓，这对
4、于保证凸轮所带动从动件的运动规律是尤为重要的。1.2已知条件偏置移动从动件盘形凸轮设计已知条件（图1）:凸轮作逆时针方向转动,从动件偏置在凸轮轴心的右边从动件在推程作等加速/等减速运动,在回程作余弦加速度运动基圆半径rb=40mm，滚子半径rt=10mm，推杆偏距e=15mm，推程升程h=50mm，推程运动角ft=100度，远休止角fs=60度回程运动角fh=90度，推程许用压力角alp=35度。图1偏移动从动件盘形凸轮机构2.利用解析法设计凸轮轮廓线..所谓的用解析法设计凸轮轮廓线，就是根据工作要求的从动件的运动规律和
5、已知的机构参数，求出凸轮轮廓线的方程式，并精确地计算出凸轮轮廓线上各点的坐标值。随着机械不断朝着高速、精密、自动化方向发展，以及计算机和各种数控加工机床在生产中的广泛应用，用解析法设计凸轮轮廓线具有了更大的现实意义，并且正在越来越广泛地用于生产。查阅文献[1]，得到偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构确定凸轮轮廓相关的方程式。3利用MATLAB软件编程并运行程序3.1MATLAB程序disp'********偏置移动从动件盘形凸轮设计********'disp'已知条件:'disp'凸轮作逆时针方向转动,从动件偏置在凸轮轴心的
6、右边'disp'从动件在推程作等加速/等减速运动,在回程作余弦加速度运动'rb=40;rt=10;e=15;h=50;ft=100;fs=60;fh=90;alp=35;fprintf(1,'基圆半径rb=%3.4fmm',rb)fprintf(1,'滚子半径rt=%3.4fmm',rt)fprintf(1,'推杆偏距e=%3.4fmm',e)fprintf(1,'推程升程h=%3.4fmm',h)fprintf(1,'推程运动角ft=%3.4f度',ft)fprintf(1,'远休止角fs=%3.4
7、f度',fs)fprintf(1,'回程运动角fh=%3.4f度',fh)fprintf(1,'推程许用压力角alp=%3.4f度',alp)hd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(rb^2-e^2);d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh;disp''disp'计算过程和输出结果:'disp'1-计算凸轮理论轮廓的压力角和曲率半径'disp'1-1推程(等加速/等减速运动)'s=zeros(ft);ds=zeros(ft);d2s=zeros(ft);..at=zeros(ft);atd=
8、zeros(ft);forf=1:ftiff<=ft/2s(f)=2*h*f^2/ft^2;s=s(f);ds(f)=4*h*f*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f);d2s(f)=4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f);elses(f)=h-2*h*(ft-f)^2/ft^2;s=s(f);ds(f
