第十章 10.8 凸輪(3)擺動式滾動型從動件

擺動式從動件若採用滾子型，其應用則如參考書中之第8.35圖所示。其繪圖程式如swingrollercam.m。其呼叫語法如下：

function [x,y]=swingrollercam(cth,r0,re,s,a,range,pattern,cw)

其中之輸入參數定義如下：

cth:凸輪角度，度數
r0:凸輪基圓半徑
re:滾子半徑
a:凸輪軸與從動件軸間距
s:從動件衝程
cw:凸輪轉動方向（反時鐘為正，順時鐘為負）
pattern  = 運動的型式，二元素之列矩陣，其代碼如下：
　　　　　　1:等速運動uniform 2:抛物線parabolic 3:簡諧simple harmonic
　　　　　　4:擺線cycloidal　5:多項式polynomial motion
　　　　　　e.g. [4 3]:升程為擺線運動cycloidal；返程為簡諧運動harmonic motion
range    =升程及返程之範圍，三元素列矩陣 e.g.[90 180 240]升程始於90 度，
　　　　　　止於180度；返程始於240 度，止於360。

程式內容：程式呼叫dwell.m外，尚呼叫 circ.m函數，求得圓之座標。

function [x,y]=swingrollercam(cth,r0,re,s,a,range,pattern,cw)
% Find the cam curve for a swing roller as fig. 8.35
%Inputs:
%  cth:angle of cam, degrees
%  r0:radius of base circle
%  re:radius of the roller
%   a:distance between two axes of cam and roller
%   A0:initial inclined angle of roller arm, radians
%   s:stroke
%   cw:rotation direction of cam(-counterclockwise,+clockwise
%pattern  = denote the type of motion used(a 3 element-row matrix)
%         1:uniform 2:parabolic 3:simple harmonic 4: cycloidal
%         5:polynomial motion
%         example [4 3]
%range    =the degrees the specific motion starts, eg.[90 180 240]
% Example: [x y]=swingrollercam(0:10:360,5,2,2,10,[90 180 240],[4 3],-1)
figure(1);
clf;
th=cth*pi/180;
A0=asin(r0/a);
m=a*cos(A0);
[x0,y0]=circ(re,20);
for i=1:length(cth)
t=th(i)*cw;
B=[cos(t) -sin(t);sin(t) cos(t)];
[ym,yy,yyy]=dwell(cth(i),range,pattern);
AA=A0+ym*s/m;
Sx=[0 a-m*cos(AA)+x0 a;0 m*sin(AA)+y0 0];
X=B\Sx;
x(i)=X(1,2);y(i)=X(2,2);
line(X(1,1:2),X(2,1:2));
line(X(1,2:3),X(2,2:3),'linewidth',1.5,'color','red')
line([X(1,:) X(1,1)],[X(2,:) X(2,1)]);
end
hold on;
line([0 a a-m*cos(A0) 0],[0 0 m*sin(A0) 0],'linewidth',3,'color','blue')
plot([0 x],[0 y],'bo',x,y,'k-')
[x,y]=circ(r0,50);
plot(x,y,'r-')
axis equal

function [x,y]=circ(rr,nn)
t=0:2*pi/nn:2*pi;
x=[0 rr*cos(t) 0];y=[0 rr*sin(t) 0];

執行例

>>[x y]=swingrollercam(0:10:360,5,1,2,8,[90 180 240],[4 3],-1);