基于三維軟件的汽車凸輪軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(完整版)
【正文】 耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。比如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)凸輪輪廓，它不僅能迅速地確定凸輪輪廓上各點(diǎn)坐標(biāo)值，而且能在屏幕上生成輪廓，可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，從而得到最佳設(shè)計(jì)方案。凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)必不可少的部件，凸輪軸（camshaft）定義：凸輪軸是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)里的一個(gè)部件。早期的凸輪軸設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜和困難的，用解析法求凸輪輪廓曲線的計(jì)算雖然很準(zhǔn)確但計(jì)算量相當(dāng)大；耗時(shí)也相當(dāng)長。PRO/E是集CAD/CAM為一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，同時(shí)也是被當(dāng)今世界廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、造船等領(lǐng)域。因?yàn)橥馆嗇S在加工時(shí)需要較強(qiáng)的加工性和經(jīng)濟(jì)性,并且對它的硬度也有較大的要求,因此選定凸輪軸的材料為20Cr。當(dāng)推桿的加速度按正弦規(guī)律變化時(shí)，其推程的運(yùn)動(dòng)方程式為： 公式（21） 公式（22） 公式（23）(為凸輪轉(zhuǎn)角，s為推桿位移，為推程運(yùn)動(dòng)角，h 升程） 當(dāng)推桿的加速度按正弦規(guī)律變化時(shí)，其回程的運(yùn)動(dòng)方程式為：S回= h－S推 （24）； V回= －V推 （25）； α回= －α推 （26） 確定推桿運(yùn)動(dòng)的基本參數(shù)根據(jù)教材《機(jī)械原理》第七版中第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的第二節(jié)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的基本特點(diǎn)。范圍內(nèi)升程誤差不大于177。范圍內(nèi)，且在每5176。 圖 21由上圖可以確定本設(shè)計(jì)采用滾子式推桿盤形凸輪。推桿按正弦加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，[ɑ]=30176。和φ=82176。其實(shí)這兩種設(shè)計(jì)方法的基本原理是相同的即都是基于反轉(zhuǎn)法原理來設(shè)計(jì)的。；回程角δ0＇=82176。）升程（mm）δ1（ 176。因?yàn)闈L子從動(dòng)件凸輪的實(shí)際輪廓曲線，是以理論輪廓上各點(diǎn)為圓心作一系列滾子圓的包絡(luò)線而形成。如圖258c所示，這種現(xiàn)象叫做變尖現(xiàn)象。求得ρmin=一般要求ρmin不應(yīng)小于1~5mm。為了便于凸輪軸的安裝與拆卸，應(yīng)該使凸輪軸軸頸縱向尺寸（即直徑）從傳動(dòng)齒輪這邊依次減小。b：鍵的寬度，h：鍵的高度，d1：鍵的圓弧半徑。所以我們可以先建立凸輪模型。之后再點(diǎn)擊拉伸命令，對草繪內(nèi)容進(jìn)行拉伸來得到三維實(shí)體，如下圖： 建立凸輪軸的實(shí)體模型 確定凸輪之間的角度關(guān)系由于進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪互成一定的角度，所以在建立實(shí)體模型前需要確定彼此之間的夾角。首先先在凸輪上拉伸一根軸。然后進(jìn)入拉伸界面。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律方程為：推程 s1=h/2(1cos(πφ/Ф) (53) 回程 s2=h/2(1+cos(πφ/Ф) (54)基于以上公式和之前確定的數(shù)據(jù)。如下圖所示：點(diǎn)擊完成草繪。如下圖：然后點(diǎn)選左邊“模型樹”中“曲線標(biāo)識(shí)39”，在關(guān)系菜單中會(huì)自動(dòng)生成該曲線的方程；也就是之前輸入的參數(shù)化方程。圖61輸入完上述程序保存后，會(huì)出現(xiàn)下面的對話框 ： 選擇“是”后會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的選擇框：點(diǎn)擊“輸入”。解析法是利用算機(jī)輔助設(shè)計(jì)凸輪輪廓，利用PROE中Pro/program的編程功能不僅能迅速地確定凸輪輪廓上各點(diǎn)坐標(biāo)值，而且能在屏幕上生成輪廓，可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，從而得到最佳設(shè)計(jì)方案，這已經(jīng)是參數(shù)化設(shè)計(jì)的雛形了。在此對鄭老師表示衷心的感謝。同時(shí)，我要向百忙之中抽時(shí)問對我畢業(yè)論文進(jìn)行批閱、評議和參與我論文答辯的各位老師表示感謝!30。在四年的大學(xué)生活中得到了許多老師的耐心幫助。為此，我有幾點(diǎn)提議，可不可以通過從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方程建立從動(dòng)件的升程曲線圖。點(diǎn)擊“打勾”按鈕。然后點(diǎn)擊菜單欄中的“編輯”，“再生”命令。 Pro/Program 程序設(shè)計(jì) 打開凸輪模型，點(diǎn)擊選擇，在彈出的菜單管理器中選擇“編輯設(shè)計(jì)”的“從模型”，如圖：系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開Program記事本。設(shè)置坐標(biāo)系為【笛卡爾】后進(jìn)入記事本對話框，輸入方程如圖所示：輸入完方程后，點(diǎn)擊文件“保存”按鈕；之后退出記事本。最終生成的實(shí)體如下圖所示。然后做一條幾何中心線。；同理；相鄰排氣凸輪之間的夾角也為90176。 凸輪實(shí)體模型建立 根據(jù)從動(dòng)件的升程數(shù)據(jù)在繪圖界面找到凸輪輪廓上各個(gè)點(diǎn)。長度L=30mm。結(jié)果表31表31軸頸名稱直徑d（mm）d1d2d3d4d5 由于凸輪軸上的鍵不僅起到周向定位的作用，還必須承載一定的轉(zhuǎn)矩。又因?yàn)橥ǔＨr≤，固有 rr≤，結(jié)合rr=（~）r0，這里取rr= r0=≤，所以滿足設(shè)計(jì)要求。而如圖258d所示，如果ρ rr時(shí)，則工作廓線的曲率半徑ρa(bǔ)為負(fù)值，這時(shí)工作廓線出現(xiàn)交叉，交叉線的上一部分在實(shí)際加工中將被切掉（稱為過切），使推桿不能按預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為“運(yùn)動(dòng)失真”。凸輪輪廓曲線分為內(nèi)凹的（圖258a所示）和外凸的(圖258b、c、d所示)。）升程（m
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