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基于Excel和solidworks画摆杆凸轮机构T1213-620120130226李雄雄题目:试以作图法设计一摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。已知OAl=55mm,0r=25mm,ABl=50mm,rr=8mm.凸轮逆时针方向等速转动,要求当凸轮转过180°时,推杆以余弦加速度运动向上摆动m=25°;转动一周中的其余角度时,推杆以正弦加速度运动摆回原位置。解:第一步:理论分析1、理论公式分析:(1)余弦加速度推程运动规律:01800[1cos(/)]/2m(2)正弦加速度回程运动规律:18036000[1(()/')sin(2()/')/(2)]m推杆初始角度计算:22200arccos2alral任取摆动滚子推杆盘型凸轮理论廓线上一点B(x,y)00sinsin()coscos()xalyal任取实际廓线上一点B'(x,y)'cos'sinrrxxryyr2222sin(/)/(/)(/)cos(/)/(/)(/)dxddxddyddyddxddyd推程运动00sin(/)/(2)md推回程运动000'2()[cos1]'mddv回0coscos()(1)dxadld0sinsin()(1)dyadld第二步:利用Excel作出角位移φ方法:利用公式22200arccos2alral可求出φ0=27°。又由题目已知在Excel中将公式Φm=25°。(0180)00[1(()/')sin(2()/')/(2)]m,(180360)输入表格中,指定任意两行,一行为自变量δ,其中δ的取值为0°,15°,30°,45°…………360°另一行为变量φ,再利用单变量公式依次可求出角位移δΣ,不同角度所对应的角位移如下表所示:总转角δΣ0°15°30°45°60°75°90°105°120°435°150°165°Φ(°)0°0.43°1.67°3.66°5.25°9.26°12.50°15.74°18.75°21.34°23.32°24.57°总转角δΣ180°195°210°225°240°255°270°285°300°315°330°360°Φ(°)25.00°24.90°24.28°22.73°20.11°16.57°12.50°8.43°4.89°2.27°0.72°0°第三步:根据角位移在solidworks中建立坐标系,如下图所示:然后根据转角,画出15°,30°…………360°的斜线,如下图所示:然后利用镜像作出其余的斜线:然后开始做半径为55的圆,斜线的延长线与55半径的圆的交点做圆心,50为半径做圆,其圆与25半径远的交点即为B1,B2,B3…………B24。然后以B1,B2…………B24为圆心,50为半径做圆,与半径25的圆的交点即为A1…………A24点,在以B1…………B24为圆心,A1…………A24为起点,25半径外侧任意一点为终点画一小段圆弧。然后A1B1…………A24B24线段与水平线的夹角减去它所走的角位移(°),得到的线段与圆弧的交点即为理论廓线上的点,依次找出24个这样的点。如此画下去如下图:联接这样的24个点,得下图:如上图中的蓝色即为凸轮的理论廓线。剪去多余的直线,得图:以24个点为圆心,8为半径画出滚子再做滚子的内包络线,得如下图:如上图中的蓝线即为凸轮的实际廓线。简化得下图:其中最小的圆为题目中的半径25的圆,内侧的近似圆为凸轮的理论廓线,外侧的近似圆为凸轮的实际廓线。
本文标题:基于Excel和Solidworks画摆杆凸轮机构
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