凸轮机构计算机辅助设计软件的开发说明书.doc

i凸轮机构计算机辅助设计软件的开发目录第1章凸轮机构的理论基础.1第2章凸轮的设计流程.32.1凸轮机构的设计.32.2凸轮机构的数字建模.52.2.1进入装配模式.52.2.2安装主轴.62.2.3安装凸轮.72.2.4安装连杆.92.2.5安装从动件滚子.102.2.6进入机构分析界面建立驱动.112.2.7建立凸轮从动机构连接.132.2.8定义分析.142.2.9干涉检测.152.2.10测量结果.162.2.11分析结果.19第3章凸轮机构的动力学分析.193.1定义重力.203.2定义质量属性.203.3定义扭矩.203.4添加阻尼器.213.5定义分析.223.6保存并查看结果.233.7动力学分析.23第4章软件的设计.26谢辞.18参考文献.191第1章回转凸轮机构的理论基础摆动型从动件系统，输出效率高，在凸轮机构中应用广泛。回转凸轮机构的凸轮轮廓推导略微复杂一些，根据包络原理，凸轮轮廓是由一簇以支点旋转的圆包络而成。在行程开始之前，从动件的初始位置由确定：=arccosclrRcl2)(222式中，l-滚子从动件的臂长；c-摆动从动件的铰链点与凸轮中心之间的距离。滚子曲线族的通式为：F(x,y,)=222sinsincoscosrlcylcx=0式中=-其中为凸轮自起始位置起的转角0)1(coscos)sinsin(2)1(sinsin)coscos(2ddlclcyddlclcxF联立两个方程，解得轮廓坐标：2121coscosQPrlcxQxPy式中sin1sinddwlcPcos1cosddwlcQ负号用于内包络线，正号用于外包络线。压力角表示为：)sin(1)cot(tanwcddwlw2第2章回转凸轮的设计流程2.1凸轮机构的设计需要设计一平面凸轮，输出运动形式为摆动，最大摆角为25.根据要求确定方案，选择机构类型为回转机构。根据机构动作要求，设计运动循环图，凸轮旋转一周分为4各阶段，在0120推程段中推杆由最低摆角点到达最高摆角点，在120180休止段中，推杆在最高摆角位置保持静止，在180300回程段中推杆由最高摆角回到最低摆角点，在300360休止段中，推杆在最低摆角位置保持静止。因此凸轮的动程角y为120，运动循环图。凸轮做等速转动，从动件可选用修正等速运动规律，修正等速曲线是在等速曲线的基础上，在曲线两端各加上一段组合简谐曲线作为过渡曲线，等速曲线最大速度mV小，且速度V连续，试验表明当mV=1.28、mA=8.01、mJ=201.4时，该运动规律的综合性能最好，修正等速从动件运动规律曲线及参数。确定凸轮机构几何参数，凸轮按逆时针方向旋转，主要参数为：凸轮中心与摆杆支点的中心距离C=180mm,从动件摆杆长L=150mm，从动件滚子半径为R=15mm。从动件初始位置：通过凸轮元件的旋转约束以及凸轮与从动件滚子的凸轮连接关系，保证摆杆初始位置X轴夹角为20。凸轮机构的主角几何参数如下图。3、应用凸轮设计软件CAMLINK，根据上述运动循环图及从动件运动规律，给定凸轮机构的几何参数，得到凸轮轮廓图曲线。2.2凸轮机构的数字建模2.2.1进入装配模式4单击新建命令弹出如下图对话框，选择组件。使其与下图相同，然后出现后面的对话框，选择光标所在位置模板：然后选择组件选项，然后选择axle.prt如下图所示：5下面进入安装主轴。2.2.2安装主轴如下图所示选择缺省选项然后单击对号按钮得到后面的图62.2.3安装凸轮单击菜单中的插入然后是元件再后是装配选择cam2.prt出现下图然后转换到元件放置操控板，选择销钉选项如图：单击放置按钮在约束类型选择对齐然后分别以cam2.prt零件的轴为元件参照，A-2axle.prt零件的轴A-3为组件参照；7然后选择平移选项，在绘图区选择cam2.prt的FRONT基准平面为元件参照，axle.prt的FPONT基准平面为组件参照。再选择旋转轴，选择cam2.prt零件的RIGHT基准平面为元件参照，组件文件的ASM_RIGHT基准平面为组件参照，距离为0mm（确定凸轮转动的初始位置）。8凸轮安装完成。2.2.4安装连杆单击菜单中的插入然后是元件再后是装配选择connecting_rod.prt在预定义的连接集下选择销钉，单击放置按钮，选择轴对齐，选择connecting_rod.prt零件的轴A_2为元件参照axle.prt零