【正文】 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 32 參考文獻(xiàn) [1] Xing Yingjie. Recording and processing of planar cure using clothoids(Ind Report)— recording of cam profile with clothoidal interpolation, Tokyo: Seimitsu kogaku kaishi 61 ＆ Aug 1995 JSPE, 1995, 1092∽ 1100 [2] Watanabe Katsuin, Exact analysis of plate cam mechanisms having errorin kinermatic constants. Nippon Kiha i Gakkai ronbunshuc Hen, 1993 [3] 石永剛，徐振華．凸輪機(jī)構(gòu)，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 . [4] 申永勝．機(jī)械原理教程，北京：清華大學(xué)出版社． [5] 石永剛．凸輪設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [6] 劉會(huì)英，楊志強(qiáng)，張勤明．機(jī)械原理，北京：機(jī)械工業(yè)出版社． [7] 袁劍雄，李晨霞，潘承怡 .機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)禁計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [8] 劉昌祺，牧野洋（日），曹西京 .凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [9] 譚雪松，張青，賴春林． 機(jī)械工程師 Pro/ENGINEER Wildhre 中。感 謝 同學(xué)對(duì)我的無私幫助，使我得以順利完成論 文。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我也學(xué)到了許多 生活方面 的知識(shí) 。 指導(dǎo) 老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神 對(duì)我產(chǎn)生重要影響。 由于本人知識(shí)面較窄，加上時(shí)間比較倉促缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不足之處，還望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，不勝感激。總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺，為我將來工作打好了良好的基礎(chǔ)。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更好的把四年來所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了綜合、鞏固，加深了對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)還接觸了一些在原來知識(shí)基礎(chǔ)上更為深層的知識(shí)。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 結(jié)論 30 結(jié) 論 經(jīng)過幾個(gè)多月的忙碌后，終于完成了本設(shè)計(jì)課題的各項(xiàng)任務(wù)。 這 說明此凸輪機(jī)構(gòu)能 夠精確輸出 本文所要求 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 圖 4— 17 “測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框 然后單擊該對(duì)話框中的 （圖形）工具，系統(tǒng)彈出“圖形工具（ Graph tool）”窗口，如圖 4— 18 所示，在該窗口中顯示了凸輪連桿機(jī)構(gòu)執(zhí)行端的Ｙ向行程和速度。 由圖形曲線可知從動(dòng)件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律和修正正 弦 規(guī)律一致。速度在回程過程中先減少后增大，在近程休止內(nèi)速度不變，推程過程中速度先增大后減小，在遠(yuǎn)程休止內(nèi)速度不變。 圖 4— 16 從動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 28 從圖 4— 16 所示可知：凸輪是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)回程到近程休止，再經(jīng)推程到遠(yuǎn)程休止，如此循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 27 圖 4— 14 “測(cè)量定義”對(duì)話框 圖 4— 15 “測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框 （ 2）測(cè)量結(jié)果 在“測(cè)量結(jié)果（ Measure Results）”對(duì)話框中的“圖形類型（ Graph Type）”欄中選擇“測(cè)量與時(shí)間（ Measure vs. Time）”，在“測(cè)量（ Measure）”欄中按著Ctrl鍵選擇“ xf1_位移”、“ xf2_速度”和“ xf3_加速度”，鉤選“分別繪制測(cè)量圖形（ Graph measures separately）”項(xiàng)，在“結(jié) 果集（ Result Set）”欄中選中AnalysisDefinition1，如圖 4— 15 所示。 在“測(cè)量定義（ Measure Definition）”對(duì)話框中的“名稱（ Name）”輸入：“ xf4_行程”，“型（ Type）”處選“位置（ Position）”，“評(píng)估方法（ Evaluation Method）”處選擇“每個(gè)時(shí)間步長（ Each Time Step）”，在“分量（ Component）”欄處選擇“ Y 分量（ Yponent）”，如圖 4— 12 所示，然后在工作區(qū)選擇如圖4— 13 所示的測(cè)量點(diǎn)，即滑塊一角點(diǎn)，單擊對(duì)話框中的 按鈕，完成執(zhí)行端“ xf4_行程”的定義。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 26 圖 4— 11 點(diǎn)選運(yùn)動(dòng)軸 用同樣的方法分別繼續(xù)定義“ xf2_速度”和“ xf3_加速度”，與“ xf1_位移”不同的地方是“類型（ Type）”欄處分別選“速度（ Velocity）”和“加速度（ Acceleration）”。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 25 圖 4— 8 “分析定義”對(duì)話框 分析 （ 1）測(cè)量定義 單擊工具欄中的 （測(cè)量）工具，統(tǒng)彈出“測(cè)量結(jié)果（ Measure Results）”對(duì)話框，如圖 4— 9 所示，在該對(duì)話框中單擊對(duì)話框 中的 （新建）工具，系統(tǒng)彈出“測(cè)量定義（ Measure Definition）”對(duì)話框，如圖 4— 10 所示。 圖 4— 7 “拖動(dòng)”對(duì)話框 （ 4）定義分析 單擊工具欄中的 （分析）工具，系統(tǒng)彈出“分析定義（ Analysis Definition）”對(duì)話框，名稱接受默認(rèn)： AnalysisDefinition1，在“類型（ Type”）欄選擇“運(yùn)動(dòng)學(xué)（ Kinematic）”，在“圖形顯示（ Graphical Display）”的“終止時(shí)間（ End Time）”處輸入： 2，“幀頻（ Frame Rate）”處輸入 ： 900，并在初“始位置（ Initial Configuration）”欄選擇“快照（ Snapshot）”單選框，起用定義的快照： Snapshot1，并單擊對(duì)話框中的 （預(yù)覽）工具，預(yù)覽快照，其余接受默認(rèn)，如圖 4— 8 所示。 圖 4— 5 “伺服電動(dòng)機(jī)定義”對(duì)話框一 接著單擊“輪廓（ Profile）”選項(xiàng)卡，在“規(guī)范（ Specification）”欄中選擇“速度（ Velocity）”，模的大小 A： 300，如圖 4— 6 所示，單擊 按鈕，完成伺服電動(dòng)機(jī)的定義。最后單擊“凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接定義（ CamFollower Connection Definition）”對(duì)話框中的 按鈕，完成凸輪從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的定義，如圖 4— 4 所示。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 22 圖 4— 1 “凸輪 從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接定義”對(duì)話框 點(diǎn)選如圖 4— 2 所示的曲面作為凸輪 1 的曲面，然后單擊“選?。?Select）”對(duì)話框中的 按鈕。 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的步驟 Pro/E 運(yùn) 動(dòng)仿真的步驟的流程圖： 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 設(shè)置機(jī)構(gòu)環(huán)境 依次單擊主菜單中的“應(yīng)用程序（ Applications）”→“機(jī)構(gòu)（ Mechanism）”命令，進(jìn)入機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境，進(jìn)行機(jī)構(gòu)環(huán)境的設(shè)置?？梢栽诮宇^或幾何圖元上放置驅(qū)動(dòng)器，并指定構(gòu)件之間的位置、速度或加速度運(yùn)動(dòng)。 （ 8）拖動(dòng)：鼠標(biāo)點(diǎn)取并在屏幕上移動(dòng)機(jī)構(gòu)。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真機(jī)構(gòu)中，可以定義多個(gè)基礎(chǔ)。乃基礎(chǔ) :即大地或者機(jī)架，它是一個(gè)固定不移動(dòng)的零件。 （ 5）環(huán)連接：加到運(yùn)動(dòng)環(huán)中的最后一個(gè)連接。它是定義并限制相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的關(guān)系。 （ 3）主體：元件或相對(duì)不動(dòng)的一組元件。 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的基本術(shù)語 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真過程中經(jīng)常會(huì)用到以下的基本術(shù)語： （ 1）放置約束：件中放置元件并限制該元件是否運(yùn)動(dòng)的圖元。就是說，在許多情況下，在機(jī)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)前或者說在機(jī)構(gòu)真正生產(chǎn)出來前，用該軟件預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，即它類似于有限元分析 Pro/E 有限元分析模塊 )和 注塑流動(dòng)分析 (Pro/E 塑料零件分析顧問模塊 )。 （ 6）多種形式輸出 Pro/E 運(yùn)動(dòng)仿真的結(jié)果可以以多種格式進(jìn)行輸出，這些形式主要有 MPEG、Animated GFI 以及 VRML 等。 （ 5）設(shè)計(jì)位置和裝配位置 模型的裝配位置可能不同于模型的設(shè)計(jì)位置。 （ 4）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué) /機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué) /機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 (Kinematic/Dynamci Analysis)按輸入的時(shí)間和步數(shù)進(jìn)行仿真分析。 （ 3）靜力學(xué)分析 靜力學(xué)分析 (Static Analysis)將模型移動(dòng)到平衡位置，并輸入運(yùn)動(dòng)副上的反作用力。使用者可以根據(jù)需要選擇無運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)函數(shù)、恒定運(yùn)動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)等 5 種可能的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)中的一種。與其他的軟件相比較，用 Pro/E 做運(yùn)動(dòng)仿真的主要特點(diǎn)如下： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 20 （ 1）運(yùn)動(dòng)輸入 運(yùn)動(dòng)輸入 (Motion Input)是賦給運(yùn)動(dòng)副控制運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副參數(shù)。而機(jī)構(gòu)又是由構(gòu)件組合而成的，其中每個(gè)構(gòu)件都是以一定的方式至少與另一個(gè)構(gòu)件相連接，這種連接既使兩個(gè)構(gòu)件 直接接觸，又使兩個(gè)構(gòu)件產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 用虛擬樣機(jī)來代替物理樣機(jī)驗(yàn)證設(shè)計(jì)時(shí)，不但可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，而且大幅度地縮短產(chǎn)品研制周期和費(fèi)用。虛擬樣機(jī)技術(shù)采用了計(jì)算機(jī)仿真與虛擬技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上通過 CAD/CAM/CAE 等技術(shù)把產(chǎn)品的資料集成到一個(gè)可視化的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿真、分析。 （ 2） 虛擬產(chǎn)品開發(fā) (VPD) 虛擬產(chǎn)品開發(fā)是實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)過程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)等。 （ 1） 虛擬制造 (VM) 虛擬制造采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，以新產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)的全局最優(yōu)化為目標(biāo)，通過仿真模型，在計(jì)算機(jī)上仿真生產(chǎn)全過程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工藝規(guī)程、加工制造、裝配和調(diào)試，預(yù)估產(chǎn)品的功能、性能和加工性等方面可能存在的問題，從而更加有效地組織生產(chǎn)，增強(qiáng)決策與控制水平，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一門新興的高科技技術(shù)，在制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造，東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 19 尤其在航空、航天、國防及其他大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的研制開發(fā)過程中，一直是不可缺少的工具，它在減少損失、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面發(fā)揮了巨大的作用。 正是基于這些優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)仿真方法能優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低實(shí)驗(yàn)成本，減少失敗風(fēng)險(xiǎn)，提高預(yù)測(cè)能力。 （ 2）系統(tǒng)模型快速求解：利用計(jì)算機(jī)，在較短時(shí)間內(nèi)就能知道仿真運(yùn)算的結(jié)果 (數(shù)據(jù)或圖像 )。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) ： （ 1）模型參數(shù)任意調(diào)整：模型參數(shù)可根據(jù)要求通過計(jì)算機(jī)程序隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整、修改或補(bǔ)充，使人們能掌握各種可能的仿真結(jié)果，為進(jìn)一步完善研究方案提供了極大的方便。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、多媒體、軟件工程、信息處理、自動(dòng)控制等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)。就應(yīng)用領(lǐng)域方面而言，計(jì)算機(jī)仿真己由航空航天轉(zhuǎn)向 制造業(yè)，并從研究制造對(duì)象 (產(chǎn)品 )的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性及加工、裝配過程，擴(kuò)大到研究制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，并進(jìn)一步擴(kuò)大到后勤供應(yīng)、庫存管理、產(chǎn)品開發(fā)過程的組織、產(chǎn)品測(cè)試等，涉及到企業(yè)制造活動(dòng)的各個(gè)方面。所以計(jì)算機(jī)仿真是通過對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)去研究一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)。 圖 3— 14 滑動(dòng)桿約束 圖 3— 15 滑塊的放置 本章小結(jié) 本章首先就 Pro/E 軟件進(jìn)行了簡單的介紹，然后又對(duì)溝槽凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡單的分析，最后進(jìn)行機(jī)構(gòu)部零件的實(shí)體建模和裝配。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)