凸轮廓线设计方案MATLAB程序.docVIP

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≤≤β s()＝h－h(-sin(2π(-β/β))　　β≤≤2β s()＝0 2β≤≤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≤≤β υ()＝－（1-cos(2π(-β)/β)　　β≤≤2β υ()＝0 2β≤≤2π 加速度： a()＝sin(2π/β)） 　0≤≤β a()＝-sin(2π(-β)/β)　　β≤≤2β a()＝0 2β≤≤2π 瞬时加速度： j()＝cos(2π/β)） 　0≤≤β j()＝-cos(2π(-β)/β)　　β≤≤2β j()＝0 2β≤≤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=[phi phi2]*180/pi; arg=2*pi*phi/beta; arg2=2*pi*(phi2-beta)/beta; s=[phi/beta-sin(arg)/2/pi 1-(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*pi^2/beta^3*cos(arg2)]:subplot(2,2,1) plot(ph,s,ˊKˊ) xlabel(ˊCam angle(degrees)ˊ) ylabel(ˊDisplacement(S)ˊ) g=axis; g(2)=120; axis(g) subplot(2,2,2) plot(ph,v,ˊkˊ,[0 120],[0 0],ˊk--ˊ) xlabel(ˊCam angle(degrees)ˊ) ylabel(ˊVelocity(V)ˊ) g=axis; g(2)=120; axis(g) subplot(2,2,3) plot(ph,a,ˊkˊ,[0 120],[0 0],ˊk--ˊ) xlabel(ˊCam angle(degrees)ˊ) ylabel(ˊAcceleration(A)ˊ) g=axis; g(2)=120; axis(g) subplot(2,2,4) plot(ph,j,ˊkˊ,[0 120],[0 0],ˊk--ˊ) xlabel(ˊCam angle(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=arctan c= =arctan rc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=[L fliplr(L)]； dLdphi= [dLdphi- dLdphi]； 函数ContourFlat是 function[Rx,Ry,Cx,Cy]=ContourFlat(phi,rb,h,beta,rc) [L,dLdphi]=Camprofile(phi,rb,h,beta)；