【正文】 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 摘 要 在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的時(shí)代，新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間成為企業(yè)能否在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵因素 。 傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中重復(fù)計(jì)算、重復(fù)建模等工作量很大，一直困擾著產(chǎn)品開發(fā)人員，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。這種現(xiàn)象在凸輪的設(shè)計(jì)中尤為突顯。針對(duì)這一問題，本課題利用 Pro/E 軟件中的運(yùn)動(dòng)仿真模塊對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬仿真。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容有： 溝槽凸輪設(shè)計(jì) 溝槽凸輪機(jī)構(gòu)的零部件的實(shí)體建模 溝槽凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 關(guān)鍵 詞 ：溝槽凸輪 實(shí)體建模 運(yùn)動(dòng)仿真 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 ABSTRACT In the petitive era of economic globalization and increasingly markets, the development time for new product bee a key factor to win in the fierce petition market. The traditional product design process of double counting, such as repeated heavy workload and modeling have troubled the product development staff, a serious impact on product design quality and efficienct. This phenomenon is particularly on the design of cam highlights. Address with this problem, the subject of using the movement simulation module of Pro / E software on the cam movement simulation. In this paper, the main research contents are as follows: 1. Designing the groove cam 2. Modeling the mechanism parts of groove cam 3. Motion simulating of the groove cam mechanism Key Words: Cam groove, Modeling, Motion Simulation東華理工大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 目 錄 緒 論 ................................................................. 1 本文研究的背景 .................................................... 1 我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀 ........................................ 1 我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu) CAD/CAM 的研究現(xiàn)狀 ................................ 1 國(guó)外凸輪機(jī)構(gòu)及其 CAD/CAM 的研究現(xiàn)狀 ........................... 2 我國(guó)凸輪 CAD 系統(tǒng)存在的問題 .................................... 2 本文研究的主要內(nèi)容 ................................................ 2 本文意義 .......................................................... 3 本章小結(jié) .......................................................... 3 2 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 .................................................... 4 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選取 .............................................. 4 從動(dòng)件常用的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ...................................... 4 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選取原則 ...................................... 4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì) ............................................ 5 凸輪機(jī)構(gòu)壓力角和基圓半徑 ...................................... 5 凸輪機(jī)構(gòu)的偏距 ................................................ 6 凸輪滾子半徑 .................................................. 6 凸輪輪廓設(shè)計(jì) ...................................................... 7 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 .......................................................... 8 本章小結(jié) .......................................................... 9 3 凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)體建模與裝配 ........................................... 10 Pro/E 軟件簡(jiǎn)介 ................................................... 10 零部件的實(shí)體建模 ................................................. 10 裝配原理簡(jiǎn)介與裝配模型的建立 ..................................... 12 Pro/E 仿真裝配原理介紹 ....................................... 12 裝配模型建立 ................................................. 14 本章小結(jié) ......................................................... 17 4 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 ................................................. 18 計(jì)算機(jī)仿真概述 ................................................... 18 計(jì)算機(jī)仿真的基本概念及特點(diǎn) ................................... 18 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用 ............................... 18 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真簡(jiǎn)介 ............................................... 19 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的特點(diǎn) ......................................... 19 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的基本術(shù)語(yǔ) ..................................... 20 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的步驟 ......................................... 21 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 ............................................... 21 設(shè)置機(jī)構(gòu)環(huán)境 ................................................. 21 分析 ......................................................... 25 東華理工大學(xué) 長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 本章小結(jié) ......................................................... 29 結(jié) 論 ................................................................ 30 致 謝 ................................................................ 31 參考文獻(xiàn) .............................................................. 32 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 1 緒 論 本文研究的背景 我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀 凸輪機(jī)構(gòu)是典型的常用機(jī)構(gòu)之一。凸輪機(jī)構(gòu)是能使從動(dòng)件按照給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的高副機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)任意給定的位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且與其它機(jī)構(gòu)配合可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求。工程中，幾乎所有簡(jiǎn)單的、復(fù)雜的重復(fù)性機(jī)械動(dòng)作都可由凸輪機(jī)構(gòu)或者 包括凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。又由于凸輪機(jī)構(gòu)具有平穩(wěn)性好，重復(fù)精度高，運(yùn)動(dòng)特性良好，機(jī)構(gòu)的構(gòu)件少，體積小，剛性大，周期控制簡(jiǎn)單，可靠性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因而是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中不可缺少的機(jī)構(gòu)之一，被廣泛用于各種自動(dòng)機(jī)中。例如，自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)成型機(jī)、自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、印刷機(jī)械加工中心環(huán)刀機(jī)構(gòu)、高速壓力機(jī)械等。 我國(guó)以前對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)深入系統(tǒng)地研究較少，僅在內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)有較深入研究。 1990 年以來(lái)，有關(guān)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用研究取得了一大批成果，許多己應(yīng)用于生產(chǎn)。陜西科技大學(xué)完成的 (高速高精 度間歇轉(zhuǎn)位凸輪分度機(jī)構(gòu)CAD/CAM)， 1995 年獲陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)：開發(fā)的“凸輪分度機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置”獲中國(guó)輕工總會(huì)優(yōu)秀新產(chǎn)品一等獎(jiǎng)；加工弧面凸輪的“ XK5001 雙回轉(zhuǎn)坐標(biāo)數(shù)控銑床”獲實(shí)用新型專利。天津大學(xué)關(guān)于分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持 ； 研究開發(fā)的兩片式平行分度凸輪機(jī)構(gòu)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。此外，上海交通大學(xué)、大連輕工業(yè)學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)和山東大學(xué) (山東工業(yè)大學(xué) )等在理論應(yīng)用研究方面都取得了很多具有國(guó)際或國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的科研成果。 盡管我國(guó)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和研究也有多年的歷史，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、輪廓線、動(dòng)力學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的研究都取得了很多科研成果。但是，與先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造上都還存在較大的差距，尤其在制造方面。在國(guó)外核心技術(shù)也只是集中在少數(shù)的幾家公司和科研機(jī)構(gòu)中，而且由于技術(shù)保密等因素，具有一定參考價(jià)值的相關(guān)資料很少公開發(fā)表。這樣就在無(wú)形中制約著我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造水平的提高，造成高速、高精度的凸輪機(jī)構(gòu)必須依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面 。 我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu) CAD/CAM 的研究現(xiàn)狀 我國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論研究己經(jīng)達(dá)到了較高的水平，為凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的 理論基礎(chǔ)。當(dāng)今，凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)己廣泛采用解析法并借助于計(jì)算機(jī)來(lái)完成，數(shù)控機(jī)床用于凸輪加工也有很長(zhǎng)的歷史。我國(guó)發(fā)表的凸輪機(jī)構(gòu)CAD/CAM 方面的文獻(xiàn)較多。但這些凸輪的 CAD/CAM 系統(tǒng)核心技術(shù)僅被某些東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 緒論 2 企業(yè)所有，并未在市場(chǎng)上以商品軟件的形式出現(xiàn)。迄今為止我國(guó)凸輪機(jī) 構(gòu)CAD/CAM 技術(shù)仍未得到有效的推廣應(yīng)用。另外，由于凸輪專用軟件開發(fā)更新的速度慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上當(dāng)今計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展速度，使得現(xiàn)有凸輪機(jī)構(gòu)CAD/CAM 軟件己大為落后，不能完全適應(yīng)廣大設(shè)計(jì)人員的要求。 國(guó)外凸輪機(jī)構(gòu)及其 CAD/CAM 的研究 現(xiàn)狀 自上世紀(jì)三十年代以來(lái)，人們就開始了對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的研究，并且研究工作隨著新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生和應(yīng)用在不斷深化。 60 年代后，對(duì)凸輪的研究逐步成熟起來(lái)，出現(xiàn)了較完整的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)，在梯薩爾的著作中就采用了多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的研究不斷向縱深方向發(fā)展，開始對(duì)凸輪進(jìn)行有限元分析及非線性問題的研究，同時(shí)，歐美各國(guó)學(xué)者對(duì)高速凸輪的研究也有新的突破