研究论文-应用反转法及坐标旋转变换设计凸轮廓线及M atlab仿真.pdf
根据提供的文件信息,本文将详细解释有关应用反转法和坐标旋转变换设计凸轮廓线以及Matlab仿真过程的知识点。 1. 凸轮机构设计 凸轮机构是机械工程中常见的一个传动机构,它通过凸轮的轮廓迫使从动件按照预定的运动规律运动。凸轮设计的关键在于凸轮廓线的设计,这直接影响到从动件的运动特性。在机械工程中,凸轮机构设计通常包含复杂的几何计算和精密的运动控制。 2. 解析法与图解法 在传统的凸轮设计方法中,主要采用解析法和图解法。解析法是一种通过数学计算来精确获取凸轮廓线的方法,但它需要大量的计算工作,且设计周期较长。图解法则相对直观,但准确度较低,通常难以得到精确的坐标数据。 3. 反转法 反转法是凸轮廓线设计中常用的一种图解法原理。其核心思想是假定凸轮保持静止,而将整个机械系统包括从动杆进行反转运动。在反转运动过程中,从动杆尖始终与凸轮廓线保持接触。通过这种方式,可以简化运动分析的复杂度,从而更容易设计出凸轮的轮廓线。 4. 坐标旋转变换 坐标旋转变换是平面解析几何中的一个基本概念,它描述了一个点在旋转坐标系和固定坐标系之间坐标的变换关系。通过旋转变换,可以将凸轮廓线设计问题转化为在不同坐标系下的几何分析,便于在计算机辅助设计中应用。 5. Matlab仿真 Matlab是一种广泛应用于工程计算和仿真领域的高级语言和交互式环境。在本文中,作者应用Matlab环境下GUI(图形用户界面)的GUIDE应用程序来开发仿真系统。通过这个系统,用户可以在图形界面上输入凸轮参数,快速获得对应的位移、速度、加速度线图,以及凸轮廓线图。 6. 凸轮廓线设计的数学模型 为了设计凸轮廓线,本文建立了数学模型。这个模型结合了反转法原理和坐标旋转变换。根据旋转前后的坐标关系,得出了两个主要的变换公式(1)和(2)。利用这些公式,可以通过数学计算得到凸轮廓线上任一点的坐标。 7. 凸轮从动件的运动规律 在凸轮设计中,不仅要确定凸轮廓线,还需要了解从动件的运动规律,包括位移、速度和加速度等参数。通过Matlab仿真系统,用户能够选择不同的运动规律,以适应不同的机械设计要求。 8. 提高设计效率 传统的解析法虽然精确,但效率较低。通过应用反转法和坐标旋转变换,结合Matlab仿真,能够显著提高凸轮设计的效率。仿真结果表明,这种方法设计简单,操作便捷,计算速度快,精确度高,可以迅速得到所需的坐标值。 9. 文献信息 本文的作者刁彦飞、王艳飞、李立全来自哈尔滨工程大学机电工程学院。该研究论文的发表日期为2006年5月,收录于第33卷第5期的《应用科技》杂志中。文章编号为1009-671X(2006)05-0001-03。在文献分类中,该论文归类于中图分类号TH112.2。 总结上述知识点,可以得出应用反转法及坐标旋转变换与Matlab仿真进行凸轮设计的方法,相比传统解析法,具有设计简单、操作便捷、速度快、精确度高、可即时获取坐标值的优势,这在机械设计领域具有重要的实用价值和研究意义。通过上述内容,可以看出该研究论文在技术上有明确的创新点,对于提高凸轮设计效率和精度有着重要的影响。
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