在工作中接触到摇臂计算的问题，欢迎探讨（第三页贴了计算过程）

子子61961

前一段时间有朋友提出讨论，在设计中计算能占到多少比例。
在那之后俺接触到了一个摇臂计算的问题，
觉得多多少少有一点计算价值，于是想拿来和大家探讨一下。


计算的内容如下图所示。一个大的摇臂，下面一个小的杠杆。
尺寸如图中所示，单位：mm。
摇臂向下摇动8度的时候，要求杠杆右端向上抬起40mm。
问杠杆左半的长度，也就是图中下部的x值，应该取多少。




以前公司里的人设计这个的时候，
只是在CAD里画图，然后旋转杠杆到40mm
然后想办法试了几个值然后得到一个近似的值。

最近我接触了这个工作，想办法建立了数学模型，
把计算公式列出来，然后放到Excel里面
然后这边输入目标高度，就可以利用Excel的单变量求解功能求出x值。
在客户要求改变目标高度的时候，就可以及时地进行计算验证了。

不过我的计算过程比较复杂，A4的纸一半画图一半列算式。
这个问题看着数据不多，计算起来我花了不少时间。
在这里也想看看大家的计算方法。
如果有朋友有兴趣的话可以探讨交流一下。谢谢。




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准备在第三页贴一下自己的算法。那之前想看看大家的意见。

子子61961

感谢各位朋友的认真参与，xingqitian2012，LIAOYAO，ltk5614，风追云，mightkyo，plaspro等朋友都提出了自己的看法，昨晚有位朋友在QQ上给我发了他的解析计算方法，也很有新意，我对着显示器还点头了。或许有些朋友也计算了只是没有回帖而已，各位同行辛苦了。毕竟可以谈论这些问题的人，不是生活中随时可以遇到的，所以一旦能够有些交流，就是一件快事。

今天把计算过程整理了一下，贴上来和大家一同切磋。
字迹潦草，万望见谅。如有疏漏，还望指正。

题目：

计算过程。因为没有扫描仪所以只能用相机照下来，所以比较模糊，
点击可以看大图，大图是1200*1600的，应该能看清。



这是一种简单形状的凸轮（cam）的计算，算是一个有实际价值的应用题吧。
计算的方法有很多种，希望各位朋友也能够提出您的见解，大家在必威APP精装版下载里集思广益。


估计有朋友会注意到，得到B式之后，就可以建立Excel表格进行试差计算了，
但这里为了求 θ8 的表达式，又推导了D式。D式在这个计算里并没有使用。
在我实际的计算中，需要求出右端位移量与摇动角度的图象关系。
也就是摇动角为0度，0.5度，1度......的时候，右端位移量的图像要求出。
所以需要由已知的摇动角 θ6 来计算出 θ8，然后计算出xt，最后做出图像。

右端的尖端要和别的机构配合，所以移动的快慢和时机有一定要求。
为了研究cam结构和右端移动的关系，我画了其它两种cam进行计算。


对于cam2，可以用上面铅笔写的方法进行计算。
但是对于cam3，用上面的方法计算不了，
今天上午我憋了一上午，也没列出cam3的计算式子来，感觉太难了。
中午吃饭之后，下午又研究一会儿，用另外的方法算出来了，全是θ，用了十个θ。
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Excel里的 单变量求解 功能是个好用的东西，可以帮我们做一些复杂的试差计算。
界面如下。
工程问题中有时候一些变量不能直接的计算出来，
而是存在于算式的两边，这时候就可以考虑使用这个功能。


这次我接触的这个计算，本来是按照40mm已经有了设计图纸，铸件的外协任务也已经发出去了。
但是客户突然说，要改为20mm。
于是有了计算表格，把xt改为20，然后进行单变量求解就可以得到新的x值了。
新的x值是601.9。
这时候发现这个x值的地方，已经受力很大了，不能用杠杆去接触。见下图cam4.

如果图纸没发出去，还可以修改设计，
但是现在外协都出去做铸件了，
木型什么的估计都定好了，再改就麻烦了。
所以又开始想办法。

这时候就是异想天开地想啊想。
最后得到的是，cam5.
这样处理后，右端的移动量，就可以变为20mm了。
当然，这次再列算式计算就比较麻烦了，
我是用作图法求的那个缺口形状。
我给同事看的时候，他说，这回是彻底的cam了。

cam5有一个问题要注意，就是杠杆的跳动，
杠杆的接触面经过那个角的时候，速度发生变化。
如果加速度过大就会有问题发生的可能性，所以那个角要圆滑一些。


以上。
也希望其他朋友也能将自己工作中的普遍性的问题拿来探讨一下。
多年之后再看自己曾经写的这些东西和大家的讨论，或许会是一件充满技术性的回忆吧。

amcordant

学习了

蒙牛花生奶

其实我想说的是，，这种类似的问题，简单得还好，但是如果涉及到多尺寸，多参数怎么解决呢，数据量一庞大，数学解析法根本不适用，可能半年一年都算不出来，用ADAMS的优化分析方法解决才是王道

wx_knRKMtR6

现在有参数化设计软件了，模拟一下就出来了。我觉得数学能培养一个人思考的能力，探索世界的能力。对想好好生活的人非常重要

狼术

子子61961 发表于 2012-6-18 22:43
感谢各位朋友的认真参与，xingqitian2012，LIAOYAO，ltk5614，风追云，mightkyo，plaspro等朋友都提出了自 ...

请问CAM5 图形如何用图形法计算

小弟波仔

学习了

风过无痕xh

看了一下题目，没看懂，一时还不能给出自己的思路。
不过大致浏览了一下各位大侠的见解。有“八仙过海，各显神通”的感觉。
我觉得我们的必威APP精装版下载就应该有这种讨论和交流，而不是沉浮与“待遇，加班，年终奖”等“浮躁”的词汇。。。

莎士比亚之爱

不好意思，刚看到24楼LIAOYAO大侠已给出了此方法
自己娱乐吧，哈哈

莎士比亚之爱

现在贴上算不算啊

娇阳LI

2012年的问题, 2013年解, 精神可佳! he...he