matlab滚子凸轮简谐运动轮廓曲线代码
时间: 2024-06-23 15:01:36 浏览: 11
在MATLAB中,创建滚子凸轮简谐运动轮廓曲线通常涉及到使用`sin`函数和一些基本的数学变换。以下是一个简单的示例代码,它创建了一个基于简谐运动的滚子凸轮轮廓:
```Matlab
% 定义凸轮的基圆半径和偏置
radius = 5; % 基圆半径
bias = 2; % 偏置距离
% 简谐运动的基本参数,这里假设频率为1 Hz,振幅为2π
frequency = 1;
amplitude = 2*pi;
% 生成时间轴(假设为0.1到10秒,步长为0.01秒)
t = linspace(0, 10, 1000);
% 计算滚子的位置
roller_position = amplitude * sin(2 * pi * frequency * t); % 简谐运动
% 创建凸轮轮廓函数,偏置加上滚子位置
cam_profile = radius + bias * cos(roller_position);
% 绘制凸轮轮廓
plot(t, cam_profile, 'LineWidth', 2);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('凸轮轮廓 (m)');
title('简谐运动滚子凸轮轮廓');
grid on;
% 提供一些相关问题
相关问题
摆动凸轮matlab程序,滚子摆动从动件凸轮设计matlab程序
摆动凸轮的设计可以通过matlab的编程实现。以下是一个简单的示例程序:
假设摆动凸轮的轮廓是一个心形曲线,其参数方程为:
x = a(2cos(t) - cos(2t))
y = a(2sin(t) - sin(2t))
其中,a为凸轮的半径,t为参数。
首先,我们需要定义参数t的取值范围,以及凸轮的半径a:
t = linspace(0, 2*pi, 100); % 参数t在0到2π之间取100个值
a = 10; % 凸轮半径为10
接下来,我们可以通过上述参数方程计算出凸轮曲线上的点的坐标:
x = a*(2*cos(t) - cos(2*t));
y = a*(2*sin(t) - sin(2*t));
现在,我们可以将凸轮曲线绘制出来:
plot(x, y);
接下来,我们需要在凸轮上绘制一个滚子。假设滚子的半径为r,并且位于凸轮上的位置为θ,则滚子的中心点坐标为:
x_center = a*(2*cos(θ) - cos(2*θ));
y_center = a*(2*sin(θ) - sin(2*θ));
接下来,我们可以通过绘制一个圆形来表示滚子:
r = 2; % 滚子半径为2
theta = pi/4; % 滚子位于凸轮上的位置为π/4
x_center = a*(2*cos(theta) - cos(2*theta));
y_center = a*(2*sin(theta) - sin(2*theta));
hold on;
circle = linspace(0, 2*pi, 100);
plot(x_center + r*cos(circle), y_center + r*sin(circle), 'r');
hold off;
最后,我们可以通过改变参数θ的取值来模拟滚子在凸轮上的运动:
for i = 1:length(t)
theta = t(i); % 滚子位于凸轮上的位置为t(i)
x_center = a*(2*cos(theta) - cos(2*theta));
y_center = a*(2*sin(theta) - sin(2*theta));
hold on;
circle = linspace(0, 2*pi, 100);
plot(x_center + r*cos(circle), y_center + r*sin(circle), 'r');
hold off;
pause(0.1); % 等待0.1秒
end
这个程序可以模拟滚子在凸轮上的运动,并且可以通过改变凸轮的轮廓参数和滚子的半径来进行设计。
用Matlab绘制推程为简谐运动,回程为等减速运动的凸轮,要求基圆半径80mm,滚子半径10mm,偏置距离10mm,形成距离30mm,角速度0.08mm,推成运动角130°,远休止角25°,回城运动角145°,进休止角60°,从动件长度50mm,要求图中标出各个从动件位置的压力角,标出最大压力角以及最小压力角的位置,使Matlab最终实现凸轮廓线显示的gif图和压力角a的变化曲线的gif图
这是一个比较复杂的凸轮设计问题,需要用到Matlab的绘图和计算功能。以下是一个大致的解决方案:
1. 定义凸轮参数
首先需要定义凸轮的各种参数,包括基圆半径、滚子半径、偏置距离、形成距离、角速度、推程运动角、远休止角、回程运动角、进休止角和从动件长度等。这些参数可以通过Matlab的变量来定义和存储。
2. 计算凸轮轮廓曲线
根据凸轮的运动要求和参数,可以使用Matlab的计算功能计算出凸轮的轮廓曲线。根据题目要求,推程运动为简谐运动,回程为等减速运动,因此需要分别计算推程和回程的轮廓曲线。具体的计算方法可以参考相关凸轮设计的数学理论和公式。
3. 绘制凸轮轮廓图
使用Matlab的绘图功能,将计算得到的凸轮轮廓曲线绘制出来。为了方便观察和分析,可以添加各个从动件位置的标记和压力角的标记。最终可以得到一个静态的凸轮轮廓图。
4. 计算压力角
根据凸轮设计的理论和公式,可以使用Matlab计算出各个从动件位置的压力角。同时,也可以找到最大压力角和最小压力角的位置,并将其标记在凸轮轮廓图上。
5. 绘制压力角变化曲线
使用Matlab的绘图功能,将各个从动件位置的压力角以及最大压力角和最小压力角的变化曲线绘制出来。为了方便观察和分析,可以将推程和回程的压力角曲线分开绘制,并在图中添加相应的标记。
6. 制作GIF动画
使用Matlab的动画制作功能,将凸轮轮廓图和压力角变化曲线合并为一个GIF动画。可以设置适当的帧率和循环次数,使得动画效果更加流畅和自然。
以上是一个大致的解决方案,具体实现过程中需要根据实际情况进行调整和优化。
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