推程余弦加速回程正弦加速运动MATLAB程序

推程余弦加速回程正弦加速运动MATLAB程序

disp '*****偏执移动从动件盘形凸轮设计*****'

disp '已知条件:'

disp '凸轮作逆时针方向转动，从动件偏置在凸轮轴心的右边' disp '从动件在推程作等加速'

rb=40;rt=10;e=10;h=30;ft=150;fs=30;fh=120;alp=30; fprintf (1,'基圆半径 rb=O mm \\n',rb) fprintf (1,'滚子半径 rt=%3.4f mm \\n',rt) fprintf (1,'推杆偏距 e=%3.4f mm \\n',e) fprintf (1,'推程升程 h=%3.4f mm \\n',h) fprintf (1,'推程运动角 ft=%3.4f mm \\n',ft) fprintf (1,'远休止角 fs=%3.4f mm \\n',fs) fprintf (1,'回程运动角 fh=%3.4f mm \\n',fh)

fprintf (1,'推程许用压力角 alp=%3.4f mm \\n',alp) hd=pi/180;du=180/pi; se=sqrt(rb^2-e^2); d1=ft+fs;d2=ft+fs+fh; disp ''

disp '计算过程和输出结果：'

disp '1-计算凸轮理论轮廓的压力角和曲率半径' disp '1-1 推程（余弦加速度运动）' s=zeros(ft); ds=zeros(ft); d2s=zeros(ft); at=zeros(ft); atd=zeros(ft);pt=zeros(ft); for f=1:ft

s(f)=.5*h*(1-cos(pi*f/ft));s=s(f);

ds(f)=.5*pi*h*sin(pi*f/ft)/(ft*hd);ds=ds(f);

d2s(f)=0.5*pi^2*h*cos(pi*f/ft)/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f); at(f)=atan(abs(ds-e)/(se+s));atd(f)=at(f)*du; p1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1.5;

p2=abs((se+s)*(d2s-se-s)-(ds-e)*(2*ds-e)); pt(f)=p1/p2;p=pt(f); end atm=0; for f=1:ft

if atd(f)>atm atm=atd(f); end end

fprintf (1,' 最大压力角 atm=%3.4f度\\n',atm)

for f=1:ft

if abs(atd(f)-atm)<0.1 ftm=f;break end end

fprintf (1,' 对应的位置角 ftm=%3.4f度\\n',ftm) if atm>alp

fprintf (1,' *凸轮推程压力角超过许用值，需要增大基圆! \\n') end ptn=rb+h; for f=1:ft if pt(f)<ptn ptn=pt(f); end end

fprintf(1,' 轮廓最小曲率半径 ptn=%3.4f mm\\n',ptn) for f=1:ft

if abs(pt(f)-ptn)<0.1 ftn=f;break end end

fprintf(1,' 对应的位置角 ftn=%3.4f度\\n',ftn) if ptn<rt+5

fprintf(1,' * 凸轮推程轮廓曲率半径小于许用值，需要增大基圆或小滚子！\\n') end

disp ' 1-2回程（正弦加速度运动）' s=zeros(fh);ds=zeros(fh);d2s=zeros(fh); ah= zeros(fh);ahd= zeros(fh);ph= zeros(fh); for f=d1:d2 k=f-d1;

s(f)=h*(1-k/fh+0.5*sin(2*pi*k/fh)/pi);s=s(f); ds(f)=h*(cos(2*pi*k/fh)-1)/(fh*hd);ds=ds(f);

d2s(f)=-2*pi*h*sin(2*pi*k/fh)/(fh*hd)^2;d2s=d2s(f); ah(f)=atan(abs(ds+e)/(se+s));ahd(f)=ah(f)*du; p1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1.5;

p2=abs((se+s)*(d2s-se-s)-(ds-e)*(2*ds-e)); ph(f)=p1/p2;p=ph(f); end ahm=0; for f=d1:d2

if ahd(f)>ahm; ahm=ahd(f); end

end

fprintf(1,' 最大压力角 ahm=%3.4f度\\n',ahm) for f=d1:d2

if abs(ahd(f)-ahm)<0.1 fhm=f;break end end

fprintf(1,' 对应的位置角 fhm=%3.4f 度\\n',fhm) phn=rb+h; for f=d1:d2 if ph(f)<phn phn=ph(f); end end

fprintf(1,' 轮廓最小曲率半径 phn=%3.4f mm\\n',phn)

for f=d1:d2

if abs(ph(f)-phn)<0.1 fhn=f;break end end

fprintf (1,' 对应的位置角 fhn=%3.4f度\\n', fhn) if phn<rt+5

fprintf(1,' *凸轮回程轮廓曲率半径

小于许用值，需要增大基圆或减小滚子! \\n') end

disp '2- 计算凸轮理论廓线与实际廓线的直角坐标' n=360;

s=zeros(n);ds=zeros(n);r=zeros(n);rp=zeros(n); x=zeros(n);y=zeros(n);dx=zeros(n);dy=zeros(n); xx=zeros(n);yy=zeros(n);xp=zeros(n);yp=zeros(n); xxp=zeros(n);yyp=zeros(n); for f=1:n if f<=ft

s(f)=.5*h*(1-cos(pi*f/ft));s=s(f);

ds(f)=.5*pi*h*sin(pi*f/ft)/(ft*hd);ds=ds(f); elseif f>ft && f<=d1 s=h;ds=0;

elseif f>d1&&f<=d2 k=f-d1;

s(f)=h*(1-k/fh+0.5*sin(2*pi*k/fh)/pi);s=s(f);

ds(f)=h*(cos(2*pi*k/fh)-1)/(fh*hd);ds=ds(f); elseif f>d2 && f<=n s=0;ds=0; end

xx(f)=(se+s)*sin(f*hd)+e*cos(f*hd);x=xx(f); yy(f)=(se+s)*cos(f*hd)-e*sin(f*hd);y=yy(f);

dx(f)=(ds-e)*sin(f*hd)+(se+s)*cos(f*hd);dx=dx(f); dy(f)=(ds-e)*cos(f*hd)-(se+s)*sin(f*hd);dy=dy(f); xp(f)=x+rt*dy/sqrt(dx^2+dy^2);xxp=xp(f); yp(f)=y-rt*dx/sqrt(dx^2+dy^2);yyp=xp(f); r(f)=sqrt(x^2+y^2);

rp(f)=sqrt(xxp^2+yyp^2); end

disp ' 2-1 推程（余弦加速度运动）'

disp ' 凸轮转角 理论x 理论y 实际x for f=10:10:ft

nu=[f xx(f) yy(f) xp(f) yp(f)]; disp(nu) end

disp '2-2 回程（正弦加速度运动）'

disp ' 凸轮转角 理论x 理论y 实际x for f=d1:10:d2

nu=[f xx(f) yy(f) xp(f) yp(f)]; disp(nu) end

disp '2-3 凸轮轮廓向径'

disp ' 凸轮转角 理论r 实际r ' for f=10:10:n nu=[f r(f) rp(f)]; disp(nu) end

disp '绘制凸轮的理论轮廓和实际轮廓：' plot(xx,yy,'r-.')

axis ( [-(rb+h-10),(rb-h+10),-(rb+h+10),(rb+rt+10)]) axis equal

text(rb+h+3,0,'X') text(0,rb+rt+3,'Y') text(-5,-5,'0')

title('偏置移动从动件盘形凸轮设计') hold on;

plot([-(rb+h),(rb+h) ], [0,0], 'k') plot([0,0], [-(rb+h),(rb+rt)], 'k') plot([e,e], [ 0,(rb+rt) ], 'k--') ct=linspace(0,2*pi);

实际y ' 实际y ' plot(rb*cos(ct),rb*sin(ct), 'g') plot(e*cos(ct),e*sin(ct), 'c--') plot(e+rt*cos(ct),se+rt*sin(ct),'y') plot(xp,yp,'b')

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mb2h.html