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30mm,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,从而使Matlab最终实现凸轮廓线显示变化的gif图和压力角a的变化曲线的gif图,并给出最大最小压力角值。

时间: 2023-07-15 19:13:40 浏览: 174
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MATLAB在简谐运动图像教学中的应用公开课.pdf

这是一道比较复杂的机械设计题目,需要考虑很多几何参数和运动学参数。下面是一份可能的 Matlab 代码: ```matlab % 凸轮绘制程序 r_base = 80; % 基圆半径 r_roller = 10; % 滚子半径 e = 10; % 偏置距离 d = 30; % 形成距离 omega = 0.08; % 角速度 theta1 = 130/180*pi; % 推程运动角度 theta2 = 25/180*pi; % 远休止角度 theta3 = 145/180*pi; % 回程运动角度 theta4 = 60/180*pi; % 进休止角度 L = 30; % 从动件长度 % 计算各个点的坐标 N = 500; % 绘制的点数 theta = linspace(0, 2*pi, N); x_base = r_base*cos(theta); y_base = r_base*sin(theta); x_roller = (r_base+e-d*cos(theta/2)+r_roller)*cos(theta); y_roller = (r_base+e-d*cos(theta/2)+r_roller)*sin(theta); x_follower = (r_base+e-L)*cos(theta)-L*sin(theta/2).*tan((pi-theta)/4); y_follower = (r_base+e-L)*sin(theta)+L*cos(theta/2).*tan((pi-theta)/4); % 计算压力角 alpha = atan(r_base*sin(theta)./(r_base*cos(theta)+e-d*cos(theta/2)+r_roller)); % 找出最大和最小压力角 [alpha_max, idx_max] = max(alpha); [alpha_min, idx_min] = min(alpha); % 绘制凸轮形状图 figure(1); plot(x_base, y_base, 'b-', x_roller, y_roller, 'r-', x_follower, y_follower, 'g-'); hold on; plot(x_follower(idx_max), y_follower(idx_max), 'ro', x_follower(idx_min), y_follower(idx_min), 'rx'); xlabel('x'); ylabel('y'); axis equal; legend('基圆', '凸轮', '从动件', '最大压力角', '最小压力角'); title('凸轮形状'); % 绘制压力角变化图 figure(2); plot(theta/pi*180, alpha/pi*180); hold on; plot(theta(idx_max)/pi*180, alpha_max/pi*180, 'ro', theta(idx_min)/pi*180, alpha_min/pi*180, 'rx'); xlabel('凸轮角度(°)'); ylabel('压力角(°)'); legend('压力角', '最大压力角', '最小压力角'); title('压力角变化'); % 生成动画 frames = []; for i = 1:N x = [x_base(i), x_roller(i), x_follower(i)]; y = [y_base(i), y_roller(i), y_follower(i)]; plot(x, y, 'b-o', 'MarkerFaceColor', 'b'); axis equal; xlim([-120, 120]); ylim([-120, 120]); frames = [frames, getframe(gcf)]; end imwrite(frames(1).cdata, 'cam.gif', 'DelayTime', 0.02, 'LoopCount', inf); for i = 2:N imwrite(frames(i).cdata, 'cam.gif', 'DelayTime', 0.02, 'WriteMode', 'append'); end frames = []; for i = 1:N plot(theta(1:i)/pi*180, alpha(1:i)/pi*180, 'b-', theta(i)/pi*180, alpha(i)/pi*180, 'ro'); ylim([0, 90]); frames = [frames, getframe(gcf)]; end imwrite(frames(1).cdata, 'alpha.gif', 'DelayTime', 0.02, 'LoopCount', inf); for i = 2:N imwrite(frames(i).cdata, 'alpha.gif', 'DelayTime', 0.02, 'WriteMode', 'append'); end % 输出最大和最小压力角 fprintf('最大压力角:%f°,位置:%f°\n', alpha_max/pi*180, theta(idx_max)/pi*180); fprintf('最小压力角:%f°,位置:%f°\n', alpha_min/pi*180, theta(idx_min)/pi*180); ``` 上述代码首先计算了基圆、滚子、从动件的坐标,然后计算了各个点的压力角。接着找出了最大和最小压力角的位置,并在图中标出。最后生成了两个动画,一个是凸轮形状的变化,另一个是压力角的变化。最后输出了最大和最小压力角的值和位置。
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