文档介绍：目录 1 ,设计任务及要求……………………………………… 1 2 ,设计思想及数学模型的建立………………………… 2 3 ,程序框图……………………………………………… 6 4 ,程序清单及运行结果………………………………… 7 5 ,总结…………………………………………………… 18 6 ,参考文献……………………………………………… 18 一、设计任务及要求机械原理课程设计任务书(六) 姓名 XXX 专业机械电子工程班级机电 XX-X 学号 XX 一、设计题目: 单缸四冲程柴油机凸轮机构设计二、系统简图: A 冲程带轮 O 4 1 3 z z O n 2 n φφ'φ s dsdψψ三、工作条件已知: 从动件冲程为 20 h mm ?, 推程的许用压力角?? 30 o??, 回程的许用压力角?? 75 o???,推程运动角 50 o??,远休止角 10 os??,回程运动角 50 o???,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( A2 图纸)。 3 )编写出计算说明书。指导教师: YYY YY 开始日期: XX 年 XX 月 XX 日完成日期: XX 年 XX 月 XX 日。二、设计过程及数学模型的建立 2 .1 、设计思想 1) 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, 再利用坐标旋转( x=x*cos θ+y*sin θ; y=x*sin θ-y*cos θ), 从而模拟出凸轮的运动。 基圆半径选择因为基圆半径 r0≥ 35mm ,所以选基圆半径 r0=40mm 。 数学模型推程时: 等加速: 0 ≤δ≤ 5π/36?? 2 22hs?,??? 24hv?,φω 2 2h4=a 等减速: 5π/36 ≤δ≤ 5π/18 ????? 2 22??? hhs ,???? 2)(4?? hv ,?? 2 24ha??远休止: s=h , v=0 , a=0 回程时: 等加速: 0 ≤δ≤ 5π/36′ 2 22-??hhs?,?????? 24hv ,????? 24ha 等减速: 5π/36 ≤δ≤ 5π/18????????? 2 22hs,??????????? 24hv,???? 2 24ha 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)sin δ, y=(r0+s)cos δ( 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????? cos sin tan???d dy d dx- dy dx- (2) 根据( 1 )式子有????????? cos sr sin d ds d dx o(3)????????? sin sr cos d ds d dy 0 (3) 可得 22d dy d dx d dx sin????????????????????????(4)?????????????????????????d dx d dy 22d dy cos (4) 实际轮廓线上对应点 B′(x′,y′) 的坐标为???? COS rxx T( 5)???? sin ryy T 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, δ i=2 π/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