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 10:13:18 浏览: 186
这个问题比较复杂,需要进行凸轮设计和Matlab编程。以下是大致的步骤: 1. 根据所给的凸轮参数,计算凸轮的各个关键点坐标,例如推程、回程的起始点、终止点、顶点等等。 2. 根据滚子半径和偏置距离,计算从动件的运动轨迹,并在Matlab中绘制出来。 3. 计算从动件在每个位置的压力角,并在Matlab中标出。 4. 找出最大和最小压力角的位置,并计算其值。 5. 利用Matlab的动画功能,将凸轮轮廓线的变化和压力角的变化分别绘制成gif图。 下面是一个凸轮设计和Matlab绘图的参考代码,仅供参考: ```matlab % 凸轮参数 Rp = 80; % 基圆半径 R = 10; % 滚子半径 e = 10; % 偏置距离 h = 30; % 形成距离 w = 0.08; % 角速度 theta1 = 130 / 180 * pi; % 推程运动角 theta2 = 25 / 180 * pi; % 远休止角 theta3 = 145 / 180 * pi; % 回程运动角 theta4 = 60 / 180 * pi; % 进休止角 % 计算各个关键点坐标 x1 = Rp * cos(theta1); y1 = Rp * sin(theta1); x2 = x1 + h * cos(theta1); y2 = y1 + h * sin(theta1); x3 = (Rp - e - R) * cos(theta2); y3 = (Rp - e - R) * sin(theta2); x4 = (Rp - e - R) * cos(theta4); y4 = -(Rp - e - R) * sin(theta4); x5 = (Rp - e - R) * cos(theta3); y5 = -(Rp - e - R) * sin(theta3); x6 = x5 - h * cos(theta3); y6 = y5 - h * sin(theta3); x7 = Rp * cos(theta2); y7 = Rp * sin(theta2); % 绘制凸轮轮廓线 theta = linspace(0, 2*pi, 1000); x = Rp * cos(theta); y = Rp * sin(theta); for i = 1:length(theta) if theta(i) >= 0 && theta(i) <= theta1 x(i) = (Rp + h) * cos(theta(i)); y(i) = (Rp + h) * sin(theta(i)); elseif theta(i) > theta1 && theta(i) <= pi - theta2 x(i) = x1 + h * cos(theta1) - R * cos(theta(i) - theta1 + asin((R + e)/h)); y(i) = y1 + h * sin(theta1) + R * sin(theta(i) - theta1 + asin((R + e)/h)); elseif theta(i) > pi - theta2 && theta(i) <= pi + theta2 x(i) = x3 + R * cos(theta(i) - pi + theta2 - asin((R + e)/h)); y(i) = y3 - R * sin(theta(i) - pi + theta2 - asin((R + e)/h)); elseif theta(i) > pi + theta2 && theta(i) <= 2*pi - theta3 x(i) = x4 + R * cos(theta(i) - pi - theta2 + asin((R + e)/h)); y(i) = y4 + R * sin(theta(i) - pi - theta2 + asin((R + e)/h)); elseif theta(i) > 2*pi - theta3 && theta(i) <= 2*pi - theta2 x(i) = x5 - h * cos(theta3) + R * cos(theta(i) - 2*pi + theta3 - asin((R + e)/h)); y(i) = y5 - h * sin(theta3) - R * sin(theta(i) - 2*pi + theta3 - asin((R + e)/h)); elseif theta(i) > 2*pi - theta2 && theta(i) <= 2*pi x(i) = x6 - R * cos(theta(i) - 2*pi + theta2 - asin((R + e)/h)); y(i) = y6 + R * sin(theta(i) - 2*pi + theta2 - asin((R + e)/h)); end end plot(x, y); axis equal; % 绘制从动件运动轨迹和压力角 L = 30; % 从动件长度 x = zeros(1, 1000); y = zeros(1, 1000); alpha = zeros(1, 1000); for i = 1:length(theta) if theta(i) >= 0 && theta(i) <= theta1 x(i) = (Rp + h) * cos(theta(i)); y(i) = (Rp + h) * sin(theta(i)); alpha(i) = atan(((Rp + h) * sin(theta(i))) / L); elseif theta(i) > theta1 && theta(i) <= pi - theta2 x(i) = x1 + h * cos(theta1) - R * cos(theta(i) - theta1 + asin((R + e)/h)); y(i) = y1 + h * sin(theta1) + R * sin(theta(i) - theta1 + asin((R + e)/h)); alpha(i) = atan((y(i) - y1 - h * sin(theta1)) / (x(i) - x1 - h * cos(theta1))) - asin((R + e) / sqrt((x(i) - x1 - h * cos(theta1))^2 + (y(i) - y1 - h * sin(theta1))^2)); elseif theta(i) > pi - theta2 && theta(i) <= pi + theta2 x(i) = x3 + R * cos(theta(i) - pi + theta2 - asin((R + e)/h)); y(i) = y3 - R * sin(theta(i) - pi + theta2 - asin((R + e)/h)); alpha(i) = atan((y(i) - y3) / (x(i) - x3)) - asin((R + e) / sqrt((x(i) - x3)^2 + (y(i) - y3)^2)); elseif theta(i) > pi + theta2 && theta(i) <= 2*pi - theta3 x(i) = x4 + R * cos(theta(i) - pi - theta2 + asin((R + e)/h)); y(i) = y4 + R * sin(theta(i) - pi - theta2 + asin((R + e)/h)); alpha(i) = atan((y(i) - y4) / (x(i) - x4)) - asin((R + e) / sqrt((x(i) - x4)^2 + (y(i) - y4)^2)); elseif theta(i) > 2*pi - theta3 && theta(i) <= 2*pi - theta2 x(i) = x5 - h * cos(theta3) + R * cos(theta(i) - 2*pi + theta3 - asin((R + e)/h)); y(i) = y5 - h * sin(theta3) - R * sin(theta(i) - 2*pi + theta3 - asin((R + e)/h)); alpha(i) = atan((y(i) - y5 - h * sin(theta3)) / (x(i) - x5 + h * cos(theta3))) - asin((R + e) / sqrt((x(i) - x5 + h * cos(theta3))^2 + (y(i) - y5 - h * sin(theta3))^2)); elseif theta(i) > 2*pi - theta2 && theta(i) <= 2*pi x(i) = x6 - R * cos(theta(i) - 2*pi + theta2 - asin((R + e)/h)); y(i) = y6 + R * sin(theta(i) - 2*pi + theta2 - asin((R + e)/h)); alpha(i) = atan((y(i) - y6) / (x(i) - x6)) - asin((R + e) / sqrt((x(i) - x6)^2 + (y(i) - y6)^2)); end end hold on; plot(x, y); scatter(x(1), y(1), 'filled'); scatter(x(end), y(end), 'filled'); hold off; xlabel('x'); ylabel('y'); title('Motion trajectory of follower'); axis equal; figure; plot(theta, alpha / pi * 180); xlabel('theta'); ylabel('pressure angle'); title('Pressure angle of follower'); [max_alpha, max_index] = max(alpha); [min_alpha, min_index] = min(alpha); fprintf('Max pressure angle: %.2f at theta = %.2f\n', max_alpha / pi * 180, theta(max_index) / pi * 180); fprintf('Min pressure angle: %.2f at theta = %.2f\n', min_alpha / pi * 180, theta(min_index) / pi * 180); ``` 这段代码会绘制出凸轮的轮廓线、从动件的运动轨迹和压力角的变化曲线,以及计算出最大和最小压力角的位置和值。由于压力角的计算比较复杂,需要根据凸轮的不同部分分别进行计算,所以代码比较长。你可以根据自己的需要对其进行修改和优化。
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