基于AutoCAD凸轮轮廓曲线设计.pdf

软件2 0 1 3 年第3 4 卷第1 期s o f t w a r e 国际i t 传媒品牌 基于a u t o c a d 凸轮轮廓曲线设计 张惠茹 沈阳汽车工业学院 沈阳1 1 0 0 1 5 摘 要 本文以a u t o c a d 2 0 0 8 为平台 介绍图解法 解析法绘制尖顶式对心直动盘形凸轮轮廓曲线设计中方法和步骤 数学 模型的建立以及以v b a 为开发工具 参数化设计尖顶式对心直动盘形凸轮轮廓c a d 运行框图及系统的实现 采用a u t o c a d 建 立凸轮轮廓曲线设计 原理简单 在已知设计参数的条件下 能迅速确定凸轮轮廓各点的坐标值 且能随时修改 可以方便快捷 地设计出精确地凸轮轮廓 提高凸轮的设计精度和缩短设计周期 关键词 a u t o c a d 凸轮轮廓曲线 图解法 解析法 v b a 文献标识码 a d o i 1 0 3 9 6 9 j d s s n 1 0 0 3 6 9 7 0 2 0 1 3 0 1 0 2 8 b a s e do nt h ed e s i g no fa u t o c a d sc a mp r o f i l ec u r v e z h a n gh m m 硒n e n y a n g a u t o i n d u s t r yc o l l e g e h e n y a n g1 1 0 0 1 5 c h i n a a b s t r a c t t h i sa r t i c l et a l k sa b o u ta u t o c a d2 0 0 8 f i r s t l y i ti si n t r o d u c e dt h eg r a p hm e t h o da n da n a l y t i cm e t h o dw h i c h d r a w i n g s t e p sa n dp r o c e d u r e so ft h ed e s i g no fh e a r ts t r a i g h tm o v i n gd i s kc a n lp r o f i l ee l r y e t h e n t h ee s t a b l i s h i n go fm a t h e m a t i c a lm o d e la n dt h e d e v e l o p m e n to fv b aa r ep r e s e n t e d t h i r d l y i ti dr e a l i z e dt h ep a r a m e t r i cd e s i g ns t y l es t r a i g h tm o v i n gd i s kc a m p r o f i l ec a do p e r a t i o n d i a g r a ma n ds y s t e m i ti sa p p l i e dt h ed e s i g no fa u t o c a d sc a mp r o f i l ec m v e t h et h e o r yi ss i m p l e t h ec a mc o n t o u rp o i n t sc a nb e c o n f i r m e da n dm o d i l i du n d e rm ce o a d i t i o no fd e s i g n e dv a l u ew h i c hi sa l r e a d yk n o w n i ti sc o n v e n i e n tt od e s i g n 也ee x a c t l yc a mp r o f i l e w h i l ei m p r o v et h ec a m sa c c u r a c ya n dr e d u c et h ep e r i o do f d e s i g n k e yw o r d s a u t o c a d c a mp r o f i l e c u r v eg r a p hm e t h o d a n a l y t i cm e t h o d v b a 0 引言 凸轮机构是实现机械自动化和半自动化中应用较广泛的一 种机构 由于它具有结构简单 紧凑 易于实现复杂运动等特 点使其在机械 电子 自动控翻 计算机等许多行业中被广泛 地采用 凸轮机构设计的传统方法有 解析法和图解法两种方法 图解法直观 清晰 比较简单易行 但作图误差大 因而其使 用范围已受到很大的限髑 只适用于速度比较低的凸轮机构 而高速和精度要求高的凸轮机构 刖必须用解析法 解析法的 精度较高 但计算过程较为复杂 计算工作量大 随着c a d 的 普及 c a d 方法逐步为广大工程技术人员及科研人员所掌握 在c a d 环境下的工程图解法极大地提高了传统图解法的设计精 度 以其相对来说更直观 更形象简单和高精度而获得广泛应用 1 利用c a d 图解法设计尖顶对心从动件凸轮轮廓 用图解法设计盘形凸轮轮廓时 给整个凸轮机构加上一个 公共的角速度一 1 根据相对运动原理 凸轮静止不动 从动件 一方面睫导路 机架 以角速度一c 0 绕轴o 转动 另一个方面 又在导路中按预期的运动规律做往复移动 此时 凸轮机构中 各构件间的相对运动并没有改变 由于从动件尖顶始终与凸轮 轮廓相接触 从动件在这种复合运动中 其尖顶的运动轨迹即 是凸轮轮廓曲线 这种利用与凸轮转向相反的方法逐点按位移 曲线绘制出凸轮轮廓曲线的方法称为反转法 1 1 下面介绍利用反转法原理绘制盘形凸轮轮廓曲线的 方法 已知基圈半径r 2 0 m m 从动件的行程h 2 0 m m 运动规 律如下 表1 1 凸轮转角0o 1 5 0 1 5 0 1 8 0 1 8 0 3 0 0 3 0 0 3 6 0 0 等加速等减速等加速等减速下 从动件运动规律停止不动 停止不动 上升2 0 m m 降到原来位置 形伊 封 钐 太 f 二5 二 三 三 5 作者简介 张惠茹 1 9 6 3 一 女 讲师 主要从事计算机 计算机辅助等方面研究 图l 8 7 软件杂志欢迎推荐投稿 h t t p w w w c c o m s o f l e o m 万方数据 软件 你的文章得到院士的关注 张惠茹 基于a u t o c a d 凸轮轮廓曲线设计 图2 作图步骤 1 选取横坐标轴代表凸轮转角e 纵坐标轴代表从动 件位移s 角度比例尺ue 5 n u n 位移比例尺u l m m m m 2 用l i n e 命令 在0 轴上量取线段0 2 代表 1 5 0 2 在s 轴上量取线段2 2 代表h 2 先作前半部分的位 移曲线 用d m e 命令 将0 2 分成2 等份 得0 1 2 各点l 再将2 2 分成2 等份 得2 1 7 2 各点 3 用l 烈e 命令 过l 2 各点作垂直于e 轴的直线i 再将1 7 2 各点分别与坐标原点连接成直线 这两组直线分剐 相交于1 2 各点 然后用s p l i n e 命令将o l 2 各点连 接成光滑的曲线 即得前半部分 等加速上升 的位移曲线 4 用与上述相类似作法 作出后半部分 等减速上升 的位移曲线 5 在1 5 0 1 8 0 从动件处于最高位置停止不动 用 u n e 命令绘制直线 6 在1 8 0 3 0 0 回程按等加速等减速下速至原来位置 采用方法同0 1 5 0 推程方法相同 7 在3 0 0 3 6 0 停止不动 从动件处于最低位置停 止不动 该段位移成与横坐标重合 用i 腻e 命令绘制直线 1 2 绘制凸轮轮廓曲线 1 采用位移比例尺 用c i r c l e 命令绘制半径为 r 2 0 m m 凸轮的基圆 并以通过基圆圆心的垂直直线作为从动 件中心线 以其与基圆交点b o 作为从动件尖点的起始位置 2 确定推程和回程的等分数 并以b o 点为初始点按一 方向等分基圆圆周 用a 赋 y 命令按推程角1 5 0 远休止 角3 0 回程角1 2 0 近休止角6 0 圆周等分 如图2 所示 软件杂志欢迎推荐投稿 h t t p w w w c c o m s o l l c o m 8 8 在基圆上将推程角和回程角各4 个等分 得到等分点为b b 2 耽 b 4 b b 6 b b 8 b 9 勐用r a y 命令 通过基圈匿心向外作各等分点的射线 即作出从动件在各分点的位置 4 以各射线与基圆的交点为基点 用c o p y r o t a t e 命令 顺次在各射线上截取对应点的位移 见图l 图2 如 l l 等于b b 7 2 2 等于b b 2 等等 得到截取点分别为 b 7 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7 b 8 b 然后 用p l i n e 命令鞭次连接各截取点 即可得到要设计的凸轮轮廓曲线 2 解析法设计尖顶对心从动件凸轮轮廓 2 1 数学模式 已知凸轮的基圆半径r o 从动件位移s s 0 及 转向 要求建立起凸轮轮廓线的数学解析方程 分析 求凸轮轮廓线的数学解析方程可以转化为求凸轮轮 廓上任意一点b 成为推杆与凸轮的接触点 的坐标表达式 见图3 取凸轮回转轴心0 为原点 o x o y 为坐标轴 应用 反转法 当推杆由起始位置随同机架以一 旋转8 角后 b 0 点 反转到b 7 点 则凸轮轮廓的数学解析方程为 r r r o s厂x r 木s i n0 s s 0 1 y m o s 2 式中r 为凸轮轮廓曲线上任意一点的半径值 i o 为凸轮的基 圜半径 s 为凸轮所对应转角0 的升程 按 2 式计算出随凸 轮的转角变化所对应的凸轮轮廓线上各点的直角坐标 然后用 p l i n 命令将各点相连 即得到所求的凸轮轮廓线 0 x 邀 巨 啷献y 卫 i 廿一 x 熊泌 一吃 弋 图3 3 凸轮轮廓的程序设计 下接第1 4 8 页 万方数据 软件 您的文章得到院士的关注 刘嘉 基于虚拟化进行系统及业务快速恢复 w e b s e r v i c e 服务的形式实现 使用s o a p 协议收发数据 c 可直接调用w e b 服务 c c 使用g 嗡o a p 来与服务进行交互 实现了v m w a l 和c d p 直接兼容使用 4 结论 基于虚拟化进行系统及业务快速恢复支撑系统的不间断运行 能力对于维护和谐社会 提供优质服务 具有极其重要的意义 保证承担业务的计费 营业 增值等关键业务的体统有保障的运 行 满足了玉溪供电局企业信息化的飞速发展的同时 也为务服 务系统安全稳定的运行提供了重要保障 过程中 我们已经开始推进了虚拟化在应用生产系统的运用 实现了r r 资源的整合不仅降低了服务器成本 而且提高了信息 化系统的资源使用效率 通过实践 不仅了解了虚拟化的系统 而且已经熟练运用了v m w a r e 操作 相信不久的将来 虚拟化 将是玉溪供电局信息化发展的趋势 o m s y s 智能管理系统 实现了运维系统的综合管理 不仅 上接第8 8 页 3 1 凸轮轮廓的流程图 图4 流程图 3 2 凸轮轮廓程序的实现 凸轮轮廓曲线系统主要有基本参数 从动件运动规律 数 据生成 凸轮轮廓绘制模型 退出系统等模块组成 1 基本参数模块 主要输入基圆半径运动参数 运动凸 轮转动的角度等 2 从动件运动规律模块 基本运动规律和组合运动规律 等 3 生成数据模块 计算出轮廓曲线上任意一点的半径 任意一点的直角坐标值 4 凸轮轮廓绘制模块 该模块是系统的核心部分之一 主要根据生成数据分段绘制轮廓曲线 如果轮廓形状不合理 重新设计和修改 软件杂志欢迎推荐投稿 h t t p w w w c c o m s o f f c o r n 1 4 8 兼容了c d p 管理 快速恢复 而且使c d p 和v m w a r e 完美结合 实现了智能化一键恢复到虚拟化平台 能协调有序地自动进行服 务器 存储设备 网络以及应用程序恢复 实现完整服务恢复 确保了业务的连续性 最后 基于虚拟化进行系统及业务快速恢复是第一个对物理 与虚拟服务器基础结构实现以服务为导向的恢复的自动化灾难恢 复解决方案 这是一次大胆的尝试 也是信息化发展中一次变革 通过不断努力 一定会推动玉溪供电局信息化的飞速发展 参考文献 1 为何选择v m w a r e a d v a n t a g e v m w a r e 官方技术白皮书 2 利用虚拟基础架构做好应对业务灾难的准备v m w a r e 官方技术 白皮书 3 c d ps o l u t i o nd a t a s h e e t 0 8 0 5 2 2 s c f a l c o n s t o r 官方技术白皮书 4 c d pf o r v m w a md a t a s h e e t 0 7 0 8 3 0 s c f a l c o n s t o r 官方技术白皮书 5 退出系统 完成凸轮轮廓曲线自动计算 4 结语 1 在图解法中应用c a d