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目录
设计任务及要求1
设计思想及数学模型的建立2
程序清单及运行结果7
总结18
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)
XXX专业机械电子工程班级机电XX-X学号XX
一、设计
目:单缸四冲程柴油机凸轮机构设计
系统简
三、工作条件
已知:从动件冲程为h=20mm,推程的许用压力角L]=30o,回程的许用压力角二75o,推程运动角申二50o,远休止角申=10o,回程s
运动角岸二50o,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,并按比例绘岀机构运动简图(A2图纸)。
3)编写岀计算说明书。
指导教师:YYYYY
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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
、
、设计思想
1)首先,任取一个基圆半径rO,计算岀位移s、速度V、
加速度a,画岀位移s、速度V、加速度a随旋转角6变化的曲线图;
其次,把圆周分为72等份,算岀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*cos0+y*sin0;y=x*sin0-y*cos0),从而模
拟岀凸轮的运动。

因为基圆半径r0$35mm,所以选基圆半径r0=40mm。

推程时:
等加速:0w6w5n/36
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2h52v=也a=4h®
9202屮2
等减速:
5n/36w6w5n/18
s二h-
2hG-5》
v—
4h3(9-5)=4h32
92,
92,92
远休止:
s=h,
v=0,a=0
回程时:
等加速:
0w6w5n/36
-2h52
4h3
s=h
4h35a=—
9,2,v=
—9,2
9'2
等减速:5n/36w6w5n/18
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件运动规律为s=s(5),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6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)sin6,
y=(r0+s)cos6(1)
即凸轮的理论轮廓线方程。
dx
—dS
~dy
dS
sin6
cos6
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
dx
tan6二一
dy
根据(1)式子有
驚孰吒+s)c°ss
(3)
dS=dScosS-(To+s)sinS⑶
可得
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sin6=
i丫dx)2
dS丿
dy)2
dS,
4)
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cos0=
<dy
<爲丿
4)
实际轮廓线上对应点B'(x'y')的坐标为
x,=x-rTCOS0(5)
y=y-rTsin0
三、程序框图
凸轮工作一周时,6从0到2n变化,每一个6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2n离散为N个点,6i=2n/N,(l=0,1,2
N-1),N越大,则精度越高。
输入从动件运动规律s=s(6)
输入精度控制数N
输入基圆半径「0,滚子半径Rt,偏置距e
作循环,for(l=0;j<=N-1;j++)
求B(x,y)坐标,注意到6i=2n/N,(l=0,1,2……,N-1)
手算ds/d6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
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绘制凸轮轮廓曲线
四、程序清单及运行结果
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#
#defineh20
#
#
intplot(s,x,y,xx,yy)
floats[75],x[75],y[75],xx[75],yy[75];
{inti,j,n=73,gd=DETECT,gmode=0,linestyle,k;floatdt;
initgraph(&gd,&gmode,"c:\\tc");for(k=0;k<3;k++)
{for(j=0;j<n;j++)
{delay(1000);
dt=*p*j;
cleardevice();
setlinestyle(2,4,1);
line(200,250,400,250);
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line(300,150,300,350);
setlinestyle(0,4,1);
setcolor(4);
circle(2*(x[0])+300,2*(-y[0])+250-2*s[j],2*10);
line(2*(x[0])+300,150,2*(x[0])+300,40*(-y[0])+25040*s[j]);
setcolor(1);
setcolor(11);
circle(300,250,2*40);
moveto(2*(xx[0]*cos(dt)+yy[0]*sin(-dt))+300,2*(-(yy[0]*cos(dt)-xx[0]*sin(-dt)))+2
50);
setcolor(4);
for(i=0;i<n;i++)
{
lineto(2*(xx[i]*cos(dt)+yy[i]*sin(dt))+300,2*(yy[i]*cos(dt)-xx[i]*sin(-dt))+250);
}
moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)))+250);
setcolor(5);
for(i=0;i<n;i++)
{
lineto(2*(x[i]*cos(dt)+y[i]*sin(-dt))+300,2*(-(y[i]*cos(dt)-x[i]*sin(-dt)))+250);
}
moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)))+250);
}
}
getch();}
main()
{intgd=DETECT,gm;
inti,j,mm;
float
s[75],t1,x[75],y[75],dx[75],dy[75],xx[75],yy[75],si[75],co[75],v[75],a[75],w=;