机械原理大作业2 凸轮机构设计
大作业1 连杆机构运动分析
运动分析题目
图1-13 牛头刨床机构简图
一、按比例画出机构运动简图
见A3图纸
第 1 页 共 7 页
机械原理大作业2 凸轮机构设计
二、机构的结构分析及基本杆组的划分
(1)机构的结构分析
该机构为平面连杆机构,活动构件数n=5;有A、B、C、E、F五个转动副和B、F两个移动副,没有高副,故低副数PL=7,高副数PH=0。机构的自由度F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1。机构有确定运动轨迹。 (2)基本杆组的划分
图1-13中,原动件构件1为Ⅰ级杆组,移除之后按照拆杆组法对机构进行拆分,可得由滑块2和杆3组成的RPRⅡ级杆组,以及由杆4和滑块5组成的RRPⅡ级杆组。拆分图如下:
图1-13-2 RPRⅡ级杆组
图1-13-3 RRPⅡ级杆组
第 2 页 共 7 页
图1-13-1 Ⅰ级杆组
机械原理大作业2 凸轮机构设计
三、各杆组的运动分析数学模型
图1-13-1 Ⅰ级杆组
xB=xA+lABcosyB=yA+lABsin
图1-13-2 RPRⅡ级杆组
xE=xB+(lCE-s)cosjyE=yB+(lCE-s)sinj
j=arctan(B0/A0) A0=xB-xC B0=yB-yC S=A02B02
图1-13-3 RRPⅡ级杆组 F的位置
xF=xE -lEFcosiyF=yE+lEFsini i=arcsin(A1/lEF) A1=H-H1-yE
F的速度
F的加速度
四、建立坐标系
以A为原点建立坐标系,则A(0,0)
五、编程
使用MATLAB编写程序如下
第 3 页 共 7 页
机械原理大作业2 凸轮机构设计
lAB=108; lCD=620; lEF=300; H1=350; H=635; xC=0; yC=-350; syms t;
f=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(f); yB=lAB*sin(f); A0=xB-xC; B0=yB-yC;
S=sqrt(A0^2+B0^2); f1=atan(B0/A0);
xE=xB+(lAB-S)*cos(f1); yE=yB+(lAB-S)*sin(f1); A1=H-H1-yE; f2=asin(A1/lEF); xF=xE-lEF*cos(f2); yF=yE+lEF*sin(f2); a=0:0.001:0.5; xF=subs(xF,t,a); plot(a,xF)
title('位移x随时间t变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(X')
lAB=108; lCD=620; lEF=300; H1=350; H=635; xC=0; yC=-350; syms t;
f=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(f); yB=lAB*sin(f); A0=xB-xC; B0=yB-yC;
S=sqrt(A0^2+B0^2); f1=atan(B0/A0);
xE=xB+(lAB-S)*cos(f1); yE=yB+(lAB-S)*sin(f1);
第 4 页 共 7 页
机械原理大作业2 凸轮机构设计
A1=H-H1-yE; f2=asin(A1/lEF); xF=xE-lEF*cos(f2); yF=yE+lEF*sin(f2); vF=diff(xF,t); a=0:0.001:0.5; vF=subs(vF,t,a); plot(a,vF)
title('速度v随时间t变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(V')
lAB=108; lCD=620; lEF=300; H1=350; H=635; xC=0; yC=-350; syms t;
f=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(f); yB=lAB*sin(f); A0=xB-xC; B0=yB-yC;
S=sqrt(A0^2+B0^2); f1=atan(B0/A0);
xE=xB+(lAB-S)*cos(f1); yE=yB+(lAB-S)*sin(f1); A1=H-H1-yE; f2=asin(A1/lEF); xF=xE-lEF*cos(f2); yF=yE+lEF*sin(f2); aF=diff(xF,t,2); a=0:0.001:0.5; aF=subs(aF,t,a); plot(a,aF)
title('加速度a随时间t变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(A')
第 5 页 共 7 页
机械原理大作业2 凸轮机构设计
六、位移、速度、加速度图像
位移xE随时间t变化图像
速度vE随时间t变化图像
加速度aE随时间t变化图像
第 6 页 共 7 页
机械原理大作业2 凸轮机构设计
七、运动分析
由MATLAB编程后绘制所得图线分析可知,牛头刨床的刨头F行程约为500mm,在0.06s~0.17s之间速度和加速度波动较大,在0.17s~0.29s 之间速度和加速度波动较小,这就保证了刨头在空行程时有急回运动,而在工作行程是由较均匀的切削速度,运动连续,且运动性能良好稳定。
第 7 页 共 7 页
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- efsc.cn 版权所有 赣ICP备2024042792号-1
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务