毕业设计论文！！凸轮机构的三维设计、装配与运动仿真.doc
凸轮机构的三维设计、装配与运动仿真（全套三维及仿真）
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I本科生毕业设计（论文）（20届）设计（论文）题目凸轮机构的三维设计、装配与运动仿真毕业设计作者（三号黑体）分院（三号黑体）专业班级（三号黑体）指导教师（职称）（三号黑体）论文字数（三号黑体，阿拉伯数字）论文完成时间（三号黑体，阿拉伯数字，年月日）杭州师范大学钱江学院教学部制杭州师范大学钱江学院本科生毕业设计（论文）诚信承诺书毕业设计（论文）题目凸轮机构的三维设计、装配与运动仿真毕业设计学生姓名专业班级学号学生承诺1本人在毕业设计（论文）撰写过程中严格遵守学院有关规定，恪守学术规范，所呈交的毕业设计（论文）是在指导教师的指导下独立完成；2毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源；3毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况；4本人已被告知并明白，学院对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果；5若在学校组织的毕业论文（设计）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学院按有关规定给予的处理，并承担相应责任。学生（签名）年月日（注签名日期为论文最终定稿日期）III摘要凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般多为原动件（有时为机架）；当凸轮为原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间隙的往复运动、移动或平面复杂运动。本文主要介绍凸轮的大体概念与凸轮廓线的设计计算，以及后期使用PRO/E软件仿真其廓线。凸轮轮廓曲线是凸轮机构设计的关键，常用的设计方法有解析法和图解法。本文将对这两这种方法进行大致分析与应用设计，利用SOLIDWORKS软件绘制凸轮机构实体模型，并用SOLIDWORKS软件的SOLIDWORKSMOTION插件设计凸轮机构运动模型，进行机构运动学仿真分析，可以较准确掌握机械产品零部件的位移、速度和加速度等动力学参数，进而可分析机构动作的可靠性。主要技术要求为熟悉凸轮设计基本原理及相关理论计算；凸轮机构运动仿真及受力分析；指定内容的翻译和SOLIDWORKS软件的熟练应用。本文将重点研究平行凸轮建模，受力分析和运动仿真与分析。通过理论上的计算和研究，结合图解以及解析的方法，算出凸轮廓线的大致数据，用SOLIDWORKS软件将其绘制出，进行运动仿真，记录和研究其位移、速度和加速度等动力参数，最后分析出机构动作的可靠性。使以后工作中，可以更准确掌握机械产品零部件的动力方面个参数，减少事故的发生，降低设计的难度。关键词凸轮，SOLIDWORKS，三维造型，仿真IVABSTRACTCAMISACOMPONENTWITHASURFACEPROFILEISGENERALLYMOREDYNAMICPIECESOFTHEORIGINALSOMETIMESFORTHERACK,WHENTHECAMPIECETOITSORIGINALFORM,ITISUSUALLYINAROWFORTHECONSTANTROTATIONORMOVE,ANDTHEFOLLOWEROUTPUTCHARACTERISTICSACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSEXPECTEDFORCONTINUOUSORRECIPROCATINGMOTIONOFTHESPACE,MOVE,ORTHECOMPLEXITYOFSPORTSPLANETHISPAPERMAINLYINTRODUCESTHEGENERALCONCEPTOFTHECAMANDCAMPROFILEDESIGNANDCALCULATION,ANDTHELATTERTHEUSEOFSOLIDWORKSSOFTWARESIMULATIONOFITSPROFILECAMCURVEDESIGNISTHEKEYTOTHEDESIGNOFMETHODSCOMMONLYUSEDANALYTICALMETHODANDGRAPHICALMETHODINTHISPAPER,TWOSUCHMETHODSWILLBEMOREORLESSANALYSISANDAPPLICATIONDESIGN,USEOFSOLIDWORKSSOFTWARECAMSOLIDMODELRENDERING,ANDSOLIDWORKSSOFTWARECOMESWITHTHESOLIDWORKSMOTIONCAMPLUGDESIGNMOVEMENTMODEL,THEKINEMATICSSIMULATIONCANBAMOREACCURATEKNOWLEDGEOFMACHINERYPARTSANDCOMPONENTSOFDISPLACEMENT,VELOCITYANDACCELERATION,SUCHASKINETICPARAMETERS,WHICHCANANALYZETHERELIABILITYOFBODYMOVEMENTTHEMAINTECHNICALREQUIREMENTSAREFAMILIARWITHTHEBASICPRINCIPLESOFCAMDESIGNANDRELATEDTHEORETICALCALCULATIONCAMMECHANISMMOTIONSIMULATIONANDSTRESSANALYSISSPECIFYTHECONTENTSOFTHETRANSLATIONANDSOLIDWORKSAPPLICATIONSOFTWAREPROFICIENCYTHISARTICLEWILLFOCUSONCAMMODELING,STRESSANALYSISANDMOTIONSIMULATIONANDANALYSISTHROUGHTHEORETICALCALCULATIONSANDRESEARCH,COMBINEDWITHGRAPHICALANDANALYTICALMETHODS,CALCULATETHEAPPROXIMATECONVEXCONTOURDATA,USINGPRO/ESOFTWARETODRAW,SIMULATIONEXERCISE,RECORDANDSTUDYTHEDISPLACEMENT,VELOCITYANDACCELERATIONANDOTHERDYNAMICPARAMETERS,FINALLY,THERELIABILITYOFTHEAGENCYACTIONSOAFTERWORK,CANBEMOREACCURATEMACHINERYPARTSANDCOMPONENTSOFTHEDYNAMICPARAMETERS,TOREDUCEACCIDENTS,REDUCETHEDIFFICULTYOFDESIGNKEYWORDSCAM,THECAMPROFILEDESIGN,PRO/E,THREEDIMENSIONALSIMULATIONV目录摘要IIIABSTRACTIV目录V第1章绪论711课题的目的、意义712国内外技术现状及发展趋势813凸轮机构的分类814凸轮机构的性能及其运动参数9第2章凸轮机构的设计1123凸轮从动件运动规律11231基本运动规律1124凸轮轮廓线的设计12241凸轮轮廓曲线的计算1225凸轮机构基本尺寸的确定15251凸轮机构的压力角及许用值15262凸轮理论轮廓的外凸部分。15第3章凸轮机构运动仿真1824机构简介23零部件的实体建模2433牛头刨床29411曲柄AB杆的建模30413导杆CD建模32414杆DE的建模32415牛头刨床床身的建模33416牛头刨床刨头的建模34417刨床工作台3442牛头刨床主运动机构的装配35VI51总结3652展望367第1章绪论11课题的目的、意义在工业生产中，经常要求机器的某些部件按照规定的运动轨迹运动，仅仅应用连杆机构已难以满足这个要求，所以需要利用工作表面具有一定形状的凸轮。凸轮机构是机械中一种常用的机构，它结构简单、紧凑，工作可靠，设计方便，利用不同的凸轮轮廓曲线能够使从动件实现任意复杂给定的运动规律。同时它兼有传动、导向及控制机构的各种功能等优点。因此在纺织机、包装机、印刷机、内燃机、计算机以及农业机具等自动机械和自动控制装置中，都获得了广泛应用。凸轮机构是工程中用以实现机械化和自动化的一种主要驱动和控制机构，就凸轮机构而言，必须进一步提高其设计水平，在现有的基础上开展计算机辅助设计的研究。在产品的开发过程中，有关产品的结构、功能、操作性能、生产工艺、装配性能，甚至维护性能等等许多问题都需要在开发过程的前期解决。一般，人们借助理论分析、CAD系统和各种比例的实物模型，或参考先前产品的开发经验来解决有关新产品开发的各种问题。由于有关装配、操作和维修的问题往往只会在产品开发的后期或在最终产品试车过程中、甚至在投入使用一段时间后才能暴露出来，尤其是有关维修的问题往往是在产品已经售出很长是以后才能被发现。为了解决这些问题，有时产品就不得不返回到设计构造阶段以便进行必要的设计变更。这样的产品开发程序不但效率低、耗时，费用也高。通过本课题对平行凸轮的设计，参数化三维建模与运动仿真技术的研究，目标是可以使我系统掌握平行凸轮的设计原理和方法，并掌握利用三维建模软件对凸轮机构进行设计，计算及验算的全过程，掌握参数化方法在设计过程中的应用技术。通过这一系列的研究设计工作，最终实现平行凸轮机构设计的参数化，系列化设计，提高平行凸轮的设计效率。凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。但是在凸轮的传统设计过程中，设计着主要根据以往的设计经验，结合大量的经验公式和设计参数来进行具体的设计，很难实现凸轮的优化设计。加上凸轮在加工过程中也比较复杂的问题，造成了凸轮的设计周期长，设计成本高，传动质量较低的问题。本文把仿真技术应用到凸轮轮廓线设计中，实现对凸轮轮廓8的优化，了解其运动的各参数，如速度、加速度、转角等等。12国内外技术现状及发展趋势我国对凸轮机构的应用和研究已有多年的历史,目前仍在继续扩展和深入。1983年全国第三届机构学学术讨论会上关于凸轮机构的论文只有8篇,涉及设计、运动规律、分析、廓线的综合等四个研究方向。到了1990年第七届会议,凸轮机构方面的论文22篇,又增加了CAD/CAM和误差分析等研究方向。现在凸轮机构已经在包装机械、食品机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械、印刷机械等领域得到广泛的应用。但是,与先进国家相比，我国还存在较大差距尤其是在对振动的研究、凸轮架构的加工及产品开发等方面。在欧美各国,很多学者为凸轮机构的研究作出了贡献。早在三十年代，FDFURMAN就写了一本系统介绍凸轮设计的著作，当时的研究工作主要集中在低速凸轮机构。到了四十年代，人们开始对配气凸轮机构的振动进行深入研究，并从经验设计过渡到有理论根据的运动学和经济学分析。四十年代末，JAHRONES等人已经注意到从动件的刚度对凸轮机构动力学响应有明显的影响。五十年代初，DBMITCHELL最先对凸轮机构进行实验研究。随着计算机的发展，凸轮机构的CAD/CAM获得巨大成功，凸轮机构的研究经历了从经验设计到优化设计，从单纯的运动分析道动力学研究，从手工加工到CAM等发展阶段。由于电子技术的发展,某些设备的控制元件可以采用电子元器件,但它们一般只能传递较小的功率,凸轮机构却能在实现控制功能的同时传递较大的功率,因此,凸轮机构在生产中具有无可替代的优越性,尤其在高速度、高精度传动中更有突出的优点。可以说,对凸轮机构的进一步研究，特别是对高速凸轮机构及其动力学问题的进一步研究，是长期，持续并有重大意义的工作。13凸轮机构的分类平面凸轮机构两活动构件之间的相对运动为平面运动的凸轮机构。其按凸轮形状又可分为盘形凸轮、移动凸轮。其中，盘形凸轮为凸轮的基本形式。是一个相对机架作定轴转动或为机架且具有变化向径的盘形构件；而移动凸轮则可视为盘形凸轮的演化形式。是一个相对机架作直线移动或为机架且具有变化轮廓的构件。9空间凸轮机构两活动构件之间的相对运动为空间运动的凸轮机构。按其形状又可分为圆柱凸轮，圆锥凸轮，弧面凸轮和球面凸轮等。尖顶从动件尖顶能与任意复杂凸轮轮廓保持接触，因而能实现任意预期的运动规律。尖顶与凸轮呈点接触，易磨损，故只宜用于受力不大的场合。滚子从动件为克服尖顶从动件的缺点，在尖顶处安装一个滚子。它改善了从动件与凸轮轮廓间的接触条件，耐磨损，可承受较大载荷，故在工程实际中应用最为广泛。平底从动件平底从动件与凸轮轮廓接触为一平面，显然它只能与全部外凸的凸轮轮廓作用。其优点是压力角小，效率高，润滑好，故常用于高速运动场合。力锁合利用重力、弹簧力或其他外力使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。形锁合利用特殊集合形状（虚约束）使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。凸轮机构的优点是只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现任意预期的运动规律，并且结构简单、紧凑、工作可靠。其缺点是凸轮为高副接触（点接触），压强比较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。14凸轮机构的性能及其运动参数凸轮机构中，主动件是凸轮，一般作等速连续旋转，从动件是装有多个滚子的转盘，可按设计要求作间歇步进转为运动。这种凸轮不需要其他附属装置即可完成较精确的定位。表11凸轮机构中主要运动参数的符号及意义名称符号公式无量纲时间TT转盘转动时间，S；TF转盘期时间，S；T凸轮角位移，RAD或。；10F凸轮期转角，RAD或（。）无量纲位移SS凸轮中S恒为正；转盘角位移，RAD或。转盘期转位角，RAD或。无量纲速度VV221凸轮中V恒为正，1凸轮角速度，；12转盘角速度，1无量纲加速度AA22A和V同向为2212正异向为负；2转盘角加速度，2无量纲跃度JJ32J和V同向为正3213异向为负；J2转盘角跃度，311第2章凸轮机构的设计23凸轮从动件运动规律231基本运动规律从动件位移S随凸轮转角的变化情况如图23所示，图中横坐标代表凸轮转角，纵坐标代表从动件位移S、速度V和加速度A随凸轮转角的变化规律称为从动件运动规律。从动件运动规律又可分为基本运动规律，基本运动规律有以下几种图23等速运动规律从动件在运动过程中速度为常数，而在运动的始、末点处速度产生突变，理论上加速度为无穷大，产生无穷大的惯性力，机构将产生极大的冲击，称为刚性冲击，次类运动规律只使用于低速运动的场合。等加速等减速运动规律从动件在运动过程中加速度为常数，而在运动的始、末点处加速度有突变，产生较大的加速度和惯性力，由此而引起的冲击称为柔性冲击，这种运动规律只适用与中速运动的场合。12余弦加速度运动规律又名简谐运动规律。从动件在整个运动过程中速度皆连续，但在运动的始、末点处加速度有突变，产生柔性冲击，因而也只适用中速运动场合。正弦加速度运动规律又名摆线运动规律。从动件在整个运动过程中速度和加速度皆连续无突变，避免了刚性冲击和柔性冲击，可以用于高速运动的场合。在工程实际中，为使凸轮机构获得更好的工作性能，经常采用以某种基本运动规律为基础，辅之以其他运动规律与其组合，从而获得组合运动规律。当采用不用的运动规律组合成改进型运动规律时，它们在连接点处的位移、速度和加速度应分别相等；这就是两运动规律组合时必须满足的边界条件。常用的组合运动规律有改进性等速运动规律，改进性正弦加速度运动规律和改进性梯形加速度运动规律。基本的从动件运动规律方程如表21从动件运动位移方程从动件运动方程运动规律推程01回程03等速运动规律S1SH3012S2212032SH2232等加速等减速运动规律121SH2211232后，不论选择多大的滚子，都能做出工作轮廓。16262凸轮理论轮廓的外凸部分。如图28B所示，工作轮廓曲率半径理论轮廓曲率半径与滚子半径三者之间的关系为28图28滚子半径对工作轮廓的影响如图26B，当时，；这时，可以作出论拖的工作轮廓；0如图26C，当时，虽然能作出凸轮工作轮廓，但出现了尖点；尖点处是极容易磨损的。如图26D，当时，这时，作出的工作轮廓出现了相交的包络线。这0部分工作轮廓无法加工，因此也无法实现从动件的预期运动规律，即出现了“失真”现象。综上可知，滚子半径不宜过大。但因滚子装在销轴上，故亦不宜过小。一般我们采用28式中，为凸轮理论轮廓外凸部分的最小曲率半径，MM35172直动滚子推杆盘形凸轮（1）将滚子中心视为尖顶，按尖顶推杆设计一凸轮轮廓理论轮廓（2）以理论轮廓上各点为圆心，滚子半径为半径，作一系列滚子圆，并作滚子圆族的包络线工作轮廓3直动平底推杆盘形凸轮（1）将推杆导路中心线与平底的交点视为尖顶，按尖顶推杆设计方法找到推杆末端的一系列点的位置。（2）过推杆末端各点作一系列平底直线，并作平底直线族的包络线工作轮廓18第3章凸轮机构运动仿真31偏置尖底从动件盘形凸轮设计举例说明偏置尖底从动件盘形凸轮机构中凸轮的设计过程。其凸轮机构的参数如附表1所示，绘制凸轮的轮廓曲线1、凸轮机构参数凸轮机构参数如下表附表1凸轮机构参数凸轮基圆半径R0偏距E从动件行程H推程运动角30MM10MM20MM10远程休止角S回程运动角0近程休止角S运动规律6014060回程正弦加速度推程余弦加速度192、凸轮轮廓线方程利用解析法求出凸轮轮廓线方程凸轮机构的设计关键在于凸轮轮廓曲线的设计。通常的方法是根据工作要求选定从动件的运动规律,确定凸轮机构的一些基本参数,如基圆半径、偏距E、滚子半径R等,然后应用图解法或解析法来设计凸轮轮廓曲线。在进行凸轮轮廓线设计时,应用解析法,求出凸轮廓线的方程式360（1）式（1）中为凸轮转角，为从动件位移。20ERSS对于推程（余弦加速度），有（2）0COS1/2HS对于远休止,有HS（3）对于回程（正弦加速度），有（4）2/SIN100HS对于近休止，有（5）举例说明摆动尖底从动件盘形凸轮机构中凸轮的设计过程。其凸轮机构的参数如附表1所示，绘制凸轮的轮廓曲线1、凸轮机构参数凸轮机构参数如下表附表2凸轮机构参数凸轮基圆半径R0摆杆的长度从动件最大摆角MAX推程运动角30MM125MM15O75INCOSI0EYX20远程休止角S回程运动角0近程休止角S运动规律1075200推程二次多项式回程二次多项式2、凸轮轮廓线方程利用解析法求出凸轮轮廓线方程凸轮机构的设计关键在于凸轮轮廓曲线的设计。通常的方法是根据工作要求选定从动件的运动规律,确定凸轮机构的一些基本参数,如基圆半径、偏距E、滚子半径R等,然后应用图解法或解析法来设计凸轮轮廓曲线。在进行凸轮轮廓线设计时,应用解析法,求出凸轮廓线的方程式360（1）式（1）中A为OD长；为初始摆角0，为从动件角位移。A是凸轮的转角，3572/RCOS20ALRL为分段函数，方程式对于推程等加速阶段有（2）275/3020MAXCOSINSI0LAAYX168570103021A21对于推程等减速阶段有（3）275/15200MAXAX3对于远休止,有1AX（4）对于回程（正弦加速度），有（5）275/3020MAXAX15（6）/0MAX对于近休止，有（70）3、凸轮轮廓曲线1）在SOLIDWORKS中建立表达式表达式是数学方程或条件方程,它控制了规律曲线的方程,要求轮廓曲线即由隐函数组成,它由方程定义。把式2、3、4、5分别代入式1,并用变量T代替以上方程中的，转化为符合SOLIDWORKS规定的方程（三角函数的变量为弧度）,在表达式对话框中手工输入,创建SOLIDWORKS表达式X1131/2125SINT/573125SINT30T2/75230/573T0375Y1131/2125COST/573125COST30T2/75230/573T0375X1231/2125SINT/573125SINT153075T2/75230/573T37575Y1231/2125COST/573125COST153075T2/75230/573T37575X231/2125SIN75T/573125SIN75T1530/573T010Y231/2125COS75T/573125COS75T1530/573T01022X3131/2125SIN85T/573125SIN85T1530T2/75230/573T0375Y3131/2125COS85T/573125COS85T1530T2/75230/573T0375X3231/2125SIN85T/573125SIN85T3075T2/75230/573T37575Y3231/2125COS85T/573125COS85T3075T2/75230/573T37575X431/2125SIN160T/573125SIN160T030/573T0200Y431/2125COS160T/573125COS160T030/573T02002）由规律曲线生成凸轮轮廓线利用SOLIDWORKS的隐函数曲线。对轮廓线按照一定的厚度值进行拉伸EXTRUDE操作,可以获得凸轮三维实体。同时创建尖顶从动件实体,完成凸轮机构设计如图2。232424机构简介本文要求机构输出端能实现升停回停的往复运动，并要求行程的起始和终止位置加速度无突变，加速度曲线连续，无柔性冲击，运转平稳。为了达到这个要求，本文采用的方案为凸轮机构。根据机构运动的要求和凸轮机构从动件运动规律的选取原则，本文选取的凸轮机构从动件的运动规律为正弦加速度规律。但正弦加速度运动规律用于升停回停运动时，在推程与回程的连接点处，跃度从有限的正值变为负值，因而加速度曲线不连续。为此本为选取的凸轮机构从动件的运动规律为修正正弦加速度规律。在设计具体的凸轮机构时，本文考虑了两种方案第一种是滑块直接与凸轮连接的空间凸轮机构，第二种是凸轮与滑块并排的平面沟槽凸轮机构。考虑到安装尺寸和装配要求，本文选取第二种方案。在第二种方案中滑块和凸轮机构是并25排的，不易连接，因此在两者间加了个连杆。具体的原理示意图如图22所示图22摆动滚子从动件平面槽凸轮连杆组合机构原理示意图这个机构由两部分组成沟槽凸轮和连杆滑块机构。其中主动件为由电动机驱动的沟槽凸轮，从动件为由沟槽凸轮机构驱动连杆滑块机构中的摆杆，运动输出端为滑块。其中OB245MM、OD550MM、AB220MM、BC380MM、CD135MM。由原理示意图可作出摆动滚子从动件平面槽凸轮连杆组合机构（以后简称为沟槽凸轮机构）的机构简图。机构简图如图23所示图23沟槽凸轮机构机构简图零部件的实体建模（1）沟槽凸轮的建模沟槽凸轮零件的三维实体模型如图31所示26图31沟槽凸轮（2）摆杆的建模摆杆零件的三维实体模型如图32所示图32摆杆（3）连杆的建模27连杆零件的三维实体模型如图33所示图33连杆（4）滑块的建模滑块零件的三维实体模型如图34所示图34滑块（5）机架的建模机架零件的三维实体模型如图35所示28图35机架29装配图仿真录像3033牛头刨床牛头刨床是一种用于切削平面的加工机床，它是依靠刨刀的往复运动和支承并固定工件的工作台的单向间歇移动来实现对平面的切削加工。刨刀向左运动时切削工件，向右运动时为空回。图1牛头刨床主运动机构设计要求与设计参考数据1刨刀所切削的工件长度为L，并要求刀具在切削工件前后各有一段约005L的空刀行程；2为保证加工质量，要求刨刀在工作行程时速度比较均匀，许用速度不均匀系数10；3为了提高生产效率，要求刨刀的往复切削运动具有急回特性，其行程速比系数K控制为1420；4导杆的最大压力角为最小值。设计参考数据方案号1曲柄转速NR/MIN48机架LACMM380工件长度LMM310导杆机构运动分析行程速比系数K146311、刨刀所切削的工件长度为L，并要求刀具在切削工件前后各有一段约005L的空行程；2、为保证加工质量，要求刨刀在工作形成时速度比较均匀，许用速度不均匀系数10；L3、为了提高生产效率，要求刨刀的往复切削运动具有急回特性，其行程速比系数K控制为1420；4、导杆的最大压力角为最小值。5、设计参考数据曲柄转速N48，机架L380,工件长度L310,行程速比系数K146由凸轮机构和摇杆滑块机构所组成。由于凸轮与摇杆滚子也为高副接触，在工作行程开始也会突然受到较大切削力冲击，由此引起附加动载荷，致使凸轮接触表面的磨损和变形加剧。当然，此方案的优点是容易通过凸轮轮廓设计来保证执行件滑块在工作行程中作匀速运动。图36凸轮机构和摇杆滑块机构对所构思出的机构方案进行论证及评价,从全面衡量得失来看，方案C作为刨削主体机构系统较为合理。其速度变换比较平稳,具有较好的传动特性。411曲柄AB杆的建模齿轮是广泛应用于各种机械传动的一种常用零件，用来传递动力、改变转速和旋转方向。常见的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮等。我所设计的齿轮是直齿圆柱齿轮。齿轮参数化建模就是采用参数化设计建立图形程序库，通过改尺寸使模型可自动计算应有的外形，减少了尺寸一一修改的繁琐过程，并减少了错误发生8。321、设置主动轮参数（包括模数、齿数、齿形角、齿顶系数、齿宽等），10M,由此可知，两齿轮的中心距为30ZB301ZMD,传动比为具体尺寸及524221DA3421ZNI实体如下图43A（参数化设定）和43B小齿轮所示33413导杆CD建模根据设计及计算结果得出CD杆的长度为，其内部的导槽要与滑块MLCD16相配合。为了避免干涉，导槽的两端要做的大一些。具体尺寸及实物图形如下图45所示图45导杆414杆DE的建模从任务书的设计要求与设计参考数据得知，导杆的最大压力角为最小值。从而计算和查表得到杆DE的长度为，具体尺寸及实物模型见下图46所示MLDE81534图46杆DE415牛头刨床床身的建模根据两个传动齿轮的中心距，来定位两个齿轮的传动轴之间的距离，即两齿轮的中心距为。在根据任务书中的要求，机架为固定尺寸，从MLQ2501MLAC40而来确定各个定位孔的距离。机架外形则根据普通牛头刨床的床身来进行设计。其结构尺寸以及实体模型如下图47所示图47牛头刨床床身35416牛头刨床刨头的建模在建摸时需要注意的就是铰链C点到E点的运动轨迹的距离，经过计算可以得出此距离，图48B所示尺寸44为定位间的距离。其外形则根据牛576CESMCES头刨床的刨头来进行设计。具体实体模型以及外形尺寸如下图48A和图48B所示图48A牛头刨床刨头417刨床工作台工件的长度，所以夹具的设计要满足加工要求，而且要保证工作过程中的稳定，据此设计。其外形以及建模实体如下图49和图410所示图49夹具3642牛头刨床主运动机构的装配经过零件与零件间的装配及连接，最终连接成品图牛头刨床主运动三维建模图910，如下图420所示37总结与展望51总结通过一个多月的设计与学习，我学到了很多的东西，现将本次设计思路总结如下本文介绍了平行凸轮机构的研究现状、研究的目的及意义和其应用前景，根据平行凸轮机构的基本工作原理和基本的结构，通过对平行凸轮机构三维参数化建模技术的研究和应用，利用PRO/E软件实现平行凸轮机构设计的参数化、系列化设计，提高平行凸轮的设计效率。并且利用SOLIDWORKS软件进行运动仿真与动态分析，在虚拟的环境中实现机构运动，验证机构设计的合理性，从最初的确定题目到最后的论文编写，大致经过了分析内容，查阅参考文献，明确设计目的，确定设计的凸轮类型，理论廓线的计算，参数的拟定，SOLIDWORKS软件的学习，三维造型，仿真出图与分析。通过设计我发现，SOLIDWORKS的图形曲线特征和关系式工具,可准确、快速的生成凸轮实体。通过SOLIDWORKS的机构运动仿真输出的图形可得到连杆运动的速度、加速度的实时变化情况。从以上分析可知,运用SOLIDWORKS进行运动仿真,不仅使机构的造型形象化、可视化,而且使整个仿真过程在精确、高效的基础上更加形象、生动。基于PRO/E的机构仿真己进入可视化仿真及虚拟现实仿真技术的新阶段,它是未来计算机仿真的发展方向,为传统设计理论提供新思路。利用该软件，可以在不投入实际生产的过程中，较为详细和准确的了解产品的性能的各方面问题，掌握第一手资料，做到提前发现错误，及时改正，从而减少了经济投入，大大缩短了产品生产周期，提高了产品质量。并且，SOLIDWORKS也成为国际上较为通用和流行的机械仿真加工软件。52展望我国凸轮机构今后研究的重点应有如下几个方面。（1）凸轮,尤其是空间凸轮及其从动件加工设备和工艺方法的研究开发。（2）制定、修改和完善凸轮机构的精度指标体系,研究切实可行的检测原理和检测方法及检测仪器。（3）开发通用有效的,并引入专家系统或人工智能型的凸轮机构CAD/CAM系统和网络化的CAD/CAM系统。（4）凸轮机构的动力学研究仍然是今后研究的热点,运用可变形多体系统动力学、接触力学、概率分析和有限元法来进行凸轮机构动力学的研究。加强对凸轮机构的动致谢38力学仿真、动态设计和振动控制的研究,以提高设计的质量和缩短产品生产周期。39致谢毕业论文暂告收尾，这也意味着我在大学学习生活既将结束。回首既往，在美丽整洁的母校校园里，我度过了生命中无比珍贵的几载年华，完成了论文和学业，增添了知识和能力，更收获了宝贵的人生财富。回想起一路走过的既艰辛又快乐的历程，至博路上几载的成长和进步若仅凭一己之力是不可想象的，感激之情不禁油然而生。感谢我的母校，为我们提供了良好的学习环境；感谢我的论文指导师，授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，使我接受了全新的思想观念，领会了基本的思考方式。自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之
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