文档介绍：机械原理课程设计
编程说明书
设计题目:柴油机凸轮机构的设计
指导教师:
设计者:
学号:0907240122
班级:液压09-1
2011年6月29日
辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书
姓名专业液压传动与控制班级液压09-1 学号 0907240122
一、设计题目:单缸四冲程柴油机凸轮机构设计
二、系统简图:
三、工作条件
已知:从动件冲程为,推程的许用压力角,回程的许用压力角,推程运动角,远休止角,回程运动角,从动件的运动规律。
四、要求:
1)计算从动件位移和速度。绘制线图(坐标纸或计算机绘制)。
2)用计算机语言按照许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸,选滚子半径,画凸轮的实际轮廓曲线,并按比例绘出机构运动简图。
3)编写出计算说明书。
指导教师:郝志勇席本强
开始日期: 2011 年 6 月 26 日完成日期: 2011 年 6月 30
目录
设计任务及要求………………………………………3
设计思想及数学模型的建立…………………………4
程序框图………………………………………………8
程序清单及运行结果…………………………………9
总结……………………………………………………19
参考文献………………………………………………19
一、设计任务及要求
已知:
从动件冲程为h=20mm,推程的许用压力角[α]=30°,回程的许用压力角[α]′=75°,推程运动角φ=50°,远休止角φs=10°,回程运动角φ′=50°,从动件相应的运动规律。
要求:
计算从动件位移和速度。绘制线图。
用计算机语言按照许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸,选滚子半径,画凸轮的实际轮廓曲线,并按比例绘出机构的运动简图,同时做出凸轮机构动态显示图。
3)编写出计算说明书。
二、设计过程及数学模型的建立
、设计思想
首先,任取一个基圆半径r0,计算出位移s、速度v、加速度a、画出位移s、速度v、加速度a随旋转角δ变化的曲线图;其次,把圆周分为72等份,算出静态时的凸轮理论和实际轮廓线各点坐标值,将其分别放入x[]、y[]、xx[]、yy[]数组中;然后,在利用坐标旋转(x=x*cosθ+y*sinθ;y=x*sinθ-y*cosθ),从而模拟出凸轮的运动。
因为基圆半径r0≥35mm,所以选基圆半径r0=40mm。
推程时:
等加速:0≤δ≤5π/36
等减速:5π/36≤δ≤5π/18
远休止:
s=h
v=0
a=0
回程时:
等加速:0≤δ≤5π/36
等减速:5π/36≤δ≤5π/18
近休止:
s=0
v=0
a=0
如图所示,已知从动件运动规律为s=s(δ),基圆半径为r0,滚子半径为Rt,偏心距为e,设计盘行凸轮机构。
如图,选取xOy坐标系,B0点为凸轮轮廓线起点。开始时滚子中心处于B0点处,当凸轮转过δ角度时,推杆位移为s。由反转法作图可看出,此时滚子中心处于B点,其坐标为
x=(r0+s)sinδ,y=(r0+s)cosδ(1)
即凸轮的理论轮廓线方程。
因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距线,即法向距离处处相等,都为滚子半径Rt。故将理论轮廓线上的点沿法向内侧移动距离Rt,即得实际轮廓线上的点B′(x′,y′)。由高等数学知,理论轮廓线B点处法线nn的斜率(与切线斜率互为负倒数)应为
(2)
根据(1)式子有
(3)
(3)
可得
(4)
(4)
实际轮廓线上对应点B′(x′,y′)的坐标为
,
(5)
三、程序框图
凸轮工作一周时,δ从0到2π变化,每一个δ对应一个轮廓上的点,所以有无穷多点,计算机编程时不能都计算出来,只能计算出有限多个点,首先应将0到2π离散为N个点,δi=2π/N,(I=0,1,2……,N-1),N越大,则精度越高。
输入从动件运动规律s=s(δ)
输入精度控制数N
输入基圆半径r0,滚子半径Rt,偏置距e
作循环,for(I=0;j<=N-1;j++)
求B(x,y)坐标,注意到
δi=2π/N,(I=0,1,2……,N-1)
手算ds/dδ表达式,并带入(4)式
求B′(x′,y′)
存储计算结果
输出计算结果
建立坐标轴
绘制凸轮轮廓曲线
四、程序清单及运行结果
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#define p
#define h 20
#define r0
#define