基于Excel和Solidworks画摆杆凸轮机构

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1、基于Excel和solidworks画摆杆凸轮机构T1213-620120130226李雄雄题目：试以作图法设计一摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。已知Ioa=55mm,厂()=25mm,Iab=50mm,=8mm.凸轮逆时针方向等速转动，要求当凸轮转过180。时，推杆以余弦加速度运动向上摆动0“=25。；转动一周中的其余角度时，推杆以正弦加速度运动摆回原位置。解：第一步：理论分析1、理论公式分析：(1)余弦加速度推程运动规律：0<^<180°(P=一cos(虜/》o)]/2(2)正弦加速度回程运动规律：180°555360°(P=妙[1一(0

2、-兀)/&')+sin(2；r(力一刃/&')/(2兀)]推杆初始角度计算：2,122a+1-ro0o=arccoslai任取摆动滚了推杆盘型凸轮理论廓线上一点B(x,y)x=asin3-lsin(5+(p+(po)>y=acos8一Icos(5+(p+©())任取实际廓线上一点£(x,y)x'=X+rrcos0>y'=y+rrsin3sinF=(dx/d3)/y](dx/d3)2+(dy/d6)2cos3=-(dy/d5)/J(dx/d"+的/〃疔推程运动d(p蘿=7iSmsin(^/5o)/(25o)回程运动B[cos2/r(j—5o)5(r

3、-l]d3=vdx=acosSdS-lcos(3+0+0o)(l+d©)dy=-asin3dS+lsin(j+(p+©o)(l+d(p)第二步：利用Excel作出角位移4>2(z22a+/-ro方法:利用公式0°=arccos—可求出©0=27。。又由题口已知在Excel中将公式①m=25°。(0<^<180°)(P=妙[1一(0—；r)/&')+sin(2%(》一兀)/&')/(2^)],(180°

4、出角位移5S,不同角度所对应的角位移如下表所示:总转刃620。15。30。45。60°75。90。105°120°435°150°165°①（°）0*0.43°1.67°3・66°5.25°9・26°12.50°15.74°18.75°21.34°23・32。24.57°总转角5S180°195°210*225°240°255°270°285°300°315°330。30e(°)25.00°24.90°24.28°22.73°20.1V16.57°12.50°8.43°4.89°2・27°0.72°0*第三步：根据角位移在solidworks屮建

5、立坐标系，如下图所示：然后根据转角，画出15°,30°360°的斜线，如下图所示:然后利用镜像作出其余的斜线:然后开始做半径为55的圆，斜线的延长线与55半径的圆的交点做圆心，50为半径做圆，其闘与25半径远的交点即为Bl,B2,B3B24。然后以Bl,B2B24为圆心,50为半径做圆,与半径25的圆的交点即为A1A24点，在以B1B24为圆心，A1A24为起点，25半径外侧任意一点为终点画一小段圆弧。然后A1B1A24B24线段与水平线的夹角减去它所走的角位移（°），得到的线段与圆弧的交点即为理论廓线上的点，依次找出24个这样的点。如此画下去如

6、下图：联接这样的24个点，得卜•图:如上图中的蓝色即为凸轮的理论廓线。剪去多余的直线，得图：以24个点为圆心，8为半径闹出滚子再做滚子的内包络线，得如下图:如上图中的蓝线即为凸轮的实际廓线。简化得下图：其中最小的圆为题目中的半径25的

7、员

8、,内侧的近似I员I为凸轮的理论廓线，夕卜侧的近似圆为凸轮的实际廓线。