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凸轮机构运动分析及创新设计试验平台研制论文[带图纸].doc

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凸轮机构运动分析及创新设计试验平台研制论文[带图纸].doc

浙江理工大学本科毕业设计(论文)题目凸轮机构运动分析及创新设计试验平台研制学院机械与自动控制学院专业班级09机械设计制造及其自动化(4)班姓名景坷学号B09300412指导教师唐浙东系主任胡明学院院长胡旭东二〇一三年五月十九日浙江理工大学机械与自动控制学院毕业设计诚信说明我谨在此保证本人所做的毕业设计,凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成,没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况,本人愿意承担相应的责任。声明人(签名)2013年5月19日摘要凸轮机构是工程中用来实现机械化和自动化的重要驱动和控制机构之一,在轻工、食品、纺织、印刷、医药、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中都获得广泛应用。但随着社会发展和科技进步,为了提高产品的质量和生产率,作为机械设备核心部件的凸轮机构而言,必须进一步提高它的设计水平,在解析法设计的基础上开展计算机辅助设计的研究和推广应用。因此,开展对凸轮机构运动分析的研究,对于揭示机构的运动性能,进行机构的优化设计和动力学分析有着重要的实际意义。本文首先介绍了凸轮机构的发展概况,提出课题的背景和意义,接着指出国内外研究的趋势和国内高校凸轮机构实验仅局限于对运动参数的测量与分析,然后提出以现实生活中最常用的一些凸轮为基础来研究凸轮机构试验平台中从凸轮轮廓设计到加工到试验这一整个系统构成。凸轮轮廓线的设计在解析法的基础上用计算机软件进行绘制。凸轮加工的方法用最常见的线切割加工,用CAXA线切割软件来辅助写代码。平台可测量盘形凸轮,圆柱凸轮,直动从动件及摆动从动件组成的不同的凸轮机构的运动特性。从动件的回复力采用恒定重力的重力回复,直动的轨道用直线导轨,进一步的提高测量精度。在实验台中各个传感器的设计位置,可以让学生直观去观察从动件的速度、加速度;同时,为了让实验台的测量数据更加丰富,在实验台上加上旋转编码器,就可以观察和研究凸轮机构的在运行中输入轴的速度,让整个实验台的功能更加的强大,实验内容更加丰富,对凸轮机构运动研究也很有帮助。关键词凸轮机构;运动分析;解析法;试验台;软件辅助设计ABSTRACTTHECAMMECHANISMISONEOFTHEDRIVEANDCONTROLMECHANISMUSEDTOACHIEVETHEMECHANIZATIONANDAUTOMATIONPROJECT,RUNNINGINTHEFIELDOFLIGHTINDUSTRY,FOOD,TEXTILE,PRINTING,MEDICINE,STANDARDPARTSMANUFACTURING,TRANSPORTATIONMACHINERYAREWIDELYAVAILABLEWITHTHESOCIALDEVELOPMENTANDSCIENTIFICANDTECHNOLOGICALPROGRESSINORDERTOIMPROVEPRODUCTQUALITYANDPRODUCTIVITY,ASTHECORECOMPONENTSOFTHECAMMECHANISMOFTHEMACHINERYANDEQUIPMENTNECESSARYTOFURTHERIMPROVETHEDESIGNLEVEL,ONTHEBASISOFTHEANALYTICALMETHODDESIGNEDTOCARRYOUTTHESTUDYOFCOMPUTERAIDEDDESIGNANDAPPLICATIONTHEREFORE,TOCARRYOUTTHEANALYSISOFMOTIONOFTHECAMMECHANISMTOREVEALTHEKINEMATICPERFORMANCE,THEOPTIMALDESIGNOFTHEINSTITUTIONSANDDYNAMICSANALYSISHASIMPORTANTPRACTICALSIGNIFICANCETHISPAPERFIRSTINTRODUCESTHEOVERVIEWOFTHEDEVELOPMENTOFTHECAMMECHANISM,PUTFORWARDTHEBACKGROUNDANDSIGNIFICANCEOFTHETOPIC,THENPOINTEDOUTTHATRESEARCHTRENDSATHOMEANDABROADANDDOMESTICUNIVERSITIESCAMMECHANISMEXPERIMENTISONLYLIMITEDTOTHEMEASUREMENTANDANALYSISOFMOTIONPARAMETERS,ANDTHENPUTFORWARDTOTHEMOSTCOMMONLYUSEDINREALLIFECAMBASEDDESIGNOFANINNOVATIVETESTPLATFORMTOCONDUCTASERIESOFEXPERIMENTSTODESIGN,ANALYSISANDTESTINGOFTHECAMMECHANISMCAMPROFILEDESIGNCOMPUTERSOFTWARETODRAWONTHEBASISOFTHEANALYTICALMETHODCAMPROCESSINGMETHODWITHTHEMOSTCOMMONLINECUTTING,WITHCAXALINECUTTINGSOFTWARETOASSISTWRITECODEPLATFORMTOMEASUREDISKCAM,CYLINDRICALCAM,DIRECTACTINGTHEMOTIONCHARACTERISTICSOFTHEFOLLOWERANDOSCILLATINGFOLLOWERCAMMECHANISMTHERESTORINGFORCEOFTHEDRIVENMEMBERWITHCONSTANTGRAVITYGRAVITYREPLYMOVABLESTRAIGHTTRACKWITHALINEARGUIDE,ANDFURTHERIMPROVETHEMEASUREMENTACCURACYINTHEEXPERIMENTALTAICHUNGSENSORDESIGN,ALLOWSSTUDENTSINTUITIVETOOBSERVETHEFOLLOWERVELOCITY,ACCELERATION;RICHER,INORDERTOALLOWTHEMEASUREMENTDATAOFTHEBENCH,ANDROTARYENCODERS,CANBEOBSERVEDINTHEEXPERIMENTALSTAGE,ANDRESEARCHTHECAMMECHANISMINTHEOPERATIONOFTHESPEEDOFTHEINPUTSHAFT,SOTHATTHEENTIREBENCHMOREPOWERFULEXPERIMENTALRICHER,THEMOVEMENTOFTHECAMMECHANISMISALSOHELPFULKEYWORDSCAMMECHANISM;MOTIONANALYSIS;ANALYTICALMETHOD;TESTBENCH;SOFTWAREAIDEDDESIGN

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