標(biāo)題: 平面直動滾子凸輪設(shè)計,附算法 [打印本頁] 作者: cmxsn 時間: 2014-12-20 21:13 標(biāo)題: 平面直動滾子凸輪設(shè)計,附算法 目的:設(shè)計一個平面凸輪的外輪廓# x7 @: F; _* p: B+ w5 d7 U
如下圖,從動件為滾針軸承,帶導(dǎo)軌,需要確定基圓直徑,和升程曲線。 + [* J, h4 Q& _! T7 E. h3 Z& Y- k(參考書籍:凸輪算法,80年代的國產(chǎn)貨,我也不知道書名;另一本,英文:cam design handbook) 5 p7 U- e+ I/ Q' C . O P# c# G9 G; X& Q0 b) Q3 }& B[attach]339940[/attach] / r1 H# o* c- O. b9 r凸輪升程曲線要求運動盡可能平滑,就是加速度平滑,這樣電機壽命長,當(dāng)前比較好的是7段組合式加速度曲線(參考書1),如圖,我們知道總升程h,總角度,需要通過計算得出每一段的加速度,速度,和行程(升程)的表達式,進而計算并繪制凸輪外輪廓。+ W. I, [/ Z, b+ H
[attach]339941[/attach] * l) `9 Y, {" `9 c) o: b3 b公式如下 ! k. G8 n4 R/ i8 X! }[attach]339945[/attach]+ u2 X; O- R# Z
因為是舉升,重力向下,我們希望加速段比較長,減速段比較短,就是加速段的角度比減速段的多) I# q! m0 U/ C, z+ I3 w
[attach]339942[/attach]# f7 g% M( k8 \* X/ J9 ?
于是我們需要一個程序,輸入角度和升程,以及加減速段的比值,輸出每個角度對應(yīng)的升程數(shù)值; 6 h8 D+ v3 `5 m) p部分程序如下(MATLAB):+ H& m" ?3 Z0 F+ o- u
rb=45;rt=31;e=0;h=85; $ J5 W& R8 ^6 \5 S! g% 推程運動角;遠休止角;回程運動角;近休止角;推程許用壓力角;凸輪轉(zhuǎn)速4 R8 e2 R2 P7 Q5 ~( w) l$ i7 b+ I& Q
ft=155;fs=20;fh=155;fx=30;alpha_p=35;n=60; 4 x d9 ~( j' ~! R6 X% 角度和弧度轉(zhuǎn)換系數(shù);機構(gòu)尺度 8 D6 p, \; j5 Q1 Lhd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(rb^2-e^2);0 [% k- t) C9 e! V
w=n*2*pi/60; omega=w*du; % 凸輪角速度(°/s), ?" S1 S' v9 k) I* k6 C
p=3; % 加速段角度和減速段角度比值6 a, }; g; f) u- m
for f=1:ft ( T7 n& s4 t" @/ Q5 I( r! o; u if (0<=f&&f<=1/4*p/(1+p)*ft) , |) F; h" i; |6 ^ %s(f)=0.09724613*h*(4*f/ft-1/pi*sin(4*pi*f/ft));sxs=s(f); 7 F4 r2 m& [ V$ `8 w, |$ S s(f)=2*p/(1+p)*h/(2+pi)*(2*f/(2*p/(1+p)*ft)-1/2/pi*sin(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft)));sxs=s(f); ' h V9 w$ H* h/ x, ? ds(f)=0.3889845*(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)*(1-cos(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft)));sxds=ds(f); * E1 j6 u) q' U+ L d2s(f)=4.888124*(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)^2*sin(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft));sxd2s=d2s(f); 6 |) U: \# `1 |" P end 5 [' u1 s; P, h0 o7 r5 w if (1/4*p/(1+p)*ft<f&&f<=3/4*p/(1+p)*ft)" L/ n" w4 M K, |" T; f, _/ ~2 q3 I
%s(f)=(p/(1+p)*h)*(2.444016188*(f/ft)^2-0.22203094*f/ft+0.00723406);sxs=s(f); : m0 V6 K. C" f8 D, B, M s(f)=(2*p/(1+p)*h)/(2+pi)*(1/4-1/2/pi+2/(2*p/(1+p)*ft)*(f-(2*p/(1+p)*ft)/8)+4*pi/(2*p/(1+p)*ft)^2*(f-(2*p/(1+p)*ft)/8)^2);sxs=s(f); % Q% m2 I0 u: k ds(f)=(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)*(4.888124*f/(2*p/(1+p)*ft)-0.222031);sxds=ds(f);, Q7 G7 f- \. V9 H+ [, I0 g
d2s(f)=4.888124*(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)^2;sxd2s=d2s(f); 9 @9 F" U# F* A end! |- X/ R' I/ \, O
if (3/4*p/(1+p)*ft<f&&f<=4/4*p/(1+p)*ft)2 J8 j; n# E1 V7 a" l) P, u9 @
%s(f)=(p/(1+p)*h)*(1.6110155*f/ft-0.0309544*sin(4*pi*f/ft)-0.3055077);sxs=s(f); # J! W8 d( x V6 _/ [# N; p s(f)=(2*p/(1+p)*h)/(2+pi)*(-pi/2+2*(1+pi)*f/(2*p/(1+p)*ft)+1/2/pi*sin(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft)));sxs=s(f); # |5 t m- `- \, U' U ds(f)=(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)*(1.6110155+0.3889845*cos(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft)));sxds=ds(f); 9 ^" b8 O" e/ s d2s(f)=-4.888124*(2*p/(1+p)*h)/(2*p/(1+p)*ft)^2*sin(4*pi*f/(2*p/(1+p)*ft));sxd2s=d2s(f); 4 T' ] K' S0 l) j end & }' t; h3 V3 s; |上面的程序最終會計算出,在1-155度中,每一度變化對應(yīng)的升程數(shù)值s;速度ds;加速度d2s。 . D# L* u: R8 i最終效果(把計算的點給autocad畫圖)我不用擔(dān)心睡不著覺了。 ( y# {% A! F; j: w# J* {[attach]339947[/attach]* w, S2 _ z5 T3 E" z8 {: f
9 s6 [, q& v5 E有興趣的可以一起聊這個曲線。" M( m) j; S2 N' P' M2 t S
附書1的部分目錄,可以幫助找到同一本書 $ n' o, Y) u. e2 q( V1 H" k[attach]339944[/attach]4 Z& Z) E2 f$ N% K. l+ R" ?
* A$ K( W+ j9 Z% X1 H) B
[attach]339948[/attach]. p2 l* R6 Q7 }4 _
: h! g% m; h8 h9 P
/ `) o6 B/ ]3 U2 r z7 N