凸轮廓线设计matlab程序

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1、凸轮轮廓及其综合1.凸轮机构从动件的位移凸轮是把一种运动转化为另一种运动的装置。凸轮的廓线和从动件一起实现运动形式的转换。凸轮通常是为定轴转动,凸轮旋转运动可被转化成摆动、直线运动或是两者的结合。凸轮机构设计的内容之一是凸轮廓线的设计。定义一个凸轮基圆rb作为最小的圆周半径。从动件的运动方程如下:L()=rb+s()设凸轮的推程运动角和回程运动角均为β,从动件的运动规律均为正弦加速度运动规律,则有:s()=h(-sin(2π/β))  0≤≤βs()=h-h(-sin(2π(-β/β))  β≤≤2βs()=02β≤≤2π上式是从动件的位移,h是从动件的最大位移,并且0≤β≤π。如果假设凸

2、轮的旋转速度ω=d/dt是个常量,则速度υ、加速度a和瞬时加速度j(加速度对时间求异)分别如下:速度:υ()=(1-cos(2π/β))  0≤≤βυ()=-(1-cos(2π(-β)/β)  β≤≤2βυ()=02β≤≤2π加速度:a()=sin(2π/β))  0≤≤βa()=-sin(2π(-β)/β)  β≤≤2βa()=02β≤≤2π瞬时加速度:j()=cos(2π/β))  0≤≤βj()=-cos(2π(-β)/β)  β≤≤2βj()=02β≤≤2π定义无量纲位移S=s/h、无量纲速度V=υ/ωh、无量纲加速度A=a/hω3和无量纲瞬时加速度J=j/hω3。若β=60°,则

3、如下程序可以对以上各个量进行计算。beta=60*pi/180;phi=linspace(0,beta,40);phi2=[beta+phi];ph=[phiphi2]*180/pi;arg=2*pi*phi/beta;arg2=2*pi*(phi2-beta)/beta;s=[phi/beta-sin(arg)/2/pi1-(arg2-sin(arg2))/2/pi];v=[(1-cos(arg))/beta-(1-cos(arg2))/beta];a=[2*pi/beta^2*sin(arg)2*pi/beta^2*sin(arg2)];j=[4*pi^2/beta^3*cos(arg

4、)4*pi^2/beta^3*cos(arg2)]:subplot(2,2,1)plot(ph,s,ˊKˊ)xlabel(ˊCamangle(degrees)ˊ)ylabel(ˊDisplacement(S)ˊ)g=axis;g(2)=120;axis(g)subplot(2,2,2)plot(ph,v,ˊkˊ,[0120],[00],ˊk--ˊ)xlabel(ˊCamangle(degrees)ˊ)ylabel(ˊVelocity(V)ˊ)g=axis;g(2)=120;axis(g)subplot(2,2,3)plot(ph,a,ˊkˊ,[0120],[00],ˊk--ˊ)xlabel

5、(ˊCamangle(degrees)ˊ)ylabel(ˊAcceleration(A)ˊ)g=axis;g(2)=120;axis(g)subplot(2,2,4)plot(ph,j,ˊkˊ,[0120],[00],ˊk--ˊ)xlabel(ˊCamangle(degrees)ˊ)ylabel(ˊJerk(J)ˊ)g=axis;g(2)=120;axis(g)2 平底盘形从动作参考下图得到如下关系:在(x,y)坐标系中,凸轮轮廓的坐标为Rx和Ry,刀具的坐标为Cx和Cy:Rx=Rcos(θ+)Ry=Rsin(θ+)Cx=Ccos(γ+)Cy=Ccos(γ+)其中,R=θ=arctanc=

6、=arctanrc是刀具的半径,且dL/d=V()/ω。为了画出凸轮的轮廓曲线,创建函数CarmProfile,用来计算L()和dL/d,创建函数ContourFlat,用来计算Rx,Ry,Cx,Cy。function[L,dLdphi]=CarmProfile(phi,rb,h,beta)arg=2*pi*phi/beta;L=rb+h*(phi/beta-sin(arg)/2/pi);dLdphi=(h/beta)*(1-cos(arg));L=[Lfliplr(L)];dLdphi=[dLdphi-dLdphi];函数ContourFlat是function[Rx,Ry,Cx,Cy]

7、=ContourFlat(phi,rb,h,beta,rc)[L,dLdphi]=Camprofile(phi,rb,h,beta);theta=atan2(dLdphi,L);R=L./cos(theta);ph=[phibeta+phi];Ry=R.*sin(theta+ph);Rx=R.*cos(theta+ph);gama=atan(dLdphi./(L+rc));C=(L+rc)/cos(gama);Cy=C.

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