【正文】 .................................................... 10 緒論 ............................................................................................................................. 10 凸輪機構(gòu)的分類 ............................................................................................................ 11 按兩活動構(gòu)件之間的相對運動特性分類 .............................................................. 11 按從動件運動副元素形狀分類 ............................................................................ 11 按凸輪高副的鎖合方式分類 ................................................................................ 11 ............................................................................................................. 12 基本運動規(guī)律 ..................................................................................................... 12 凸輪輪廓線的設(shè)計 ........................................................................................................ 14 ........................................................................................... 14 ............................................................................................... 17 ................................................................................. 17 。一般，人們借助理論分析、CAD 系統(tǒng)和各種比例的實物模型，或參考先前產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗來解決有關(guān)新產(chǎn)品開發(fā)的各種問題。為了解決這些問題，有時產(chǎn)品就不得不返回到設(shè)計構(gòu)造階段以便進行必要的設(shè)計變更。 為了解決這些問題，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)運而生。在產(chǎn)品的設(shè)計階段就實時地模擬出產(chǎn)品的形狀和工作狀況、制造過程、檢查產(chǎn)品的可制造性和設(shè)計合理性，以便及時修改設(shè)計，更有效地靈活組織生產(chǎn)，縮短產(chǎn)品研制周期 ，獲得最好的產(chǎn)品質(zhì)量和效益。 仿真技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和專用設(shè)備為工個具，利用系統(tǒng)模型對實際的 或設(shè)想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗。信息處理技術(shù) 和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實際上已經(jīng)完全改變?yōu)榉抡娴母拍?。這樣不僅加快了武器系統(tǒng)的研制進度，也縮短了新武器形成戰(zhàn)斗力的時間。美國陸軍到 80 年代末，訓(xùn)練士兵還是采用野戰(zhàn)訓(xùn)練和模擬訓(xùn)練兩種方法。為了解決部隊訓(xùn)練問題，美國國防部高級研究計劃局蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 1983年開始實施模擬器聯(lián)網(wǎng)計劃，把分散在各 地的訓(xùn)練器用計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，形成分布式交互仿真，實現(xiàn)異地聯(lián)通與互操作。 目前，機械行業(yè)有多款仿真設(shè)計軟件，但其中功能最為強大，使用最廣的是一款名為 Pro/Engineer 的軟件，此次設(shè)計也使用該軟件。凸輪機構(gòu)之所以得到如此廣泛的應(yīng)用，主要是由于凸輪機構(gòu)可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動要求，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。加上凸輪在加工過程中也比較復(fù)雜的問題，造成了凸輪的設(shè)計周期長，設(shè)計成本高，傳動質(zhì)量較低的問題。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 仿真技術(shù)的發(fā)展 仿真技術(shù)經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，從研究簡單系統(tǒng)到現(xiàn)在已經(jīng)成為人們研究復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具，大致經(jīng)歷了三個階段。 50年代末期到 60 年代，導(dǎo)彈和宇宙飛船的姿態(tài)及軌道動力學(xué)的研究。以及 50 年代末第一臺混合計算機系統(tǒng)用于洲際導(dǎo)彈的仿真，促進了仿真技術(shù)的發(fā)展。 成熟階段在軍事需求推動下， 70年代中期，仿真技術(shù)不但在軍事領(lǐng)域迅速發(fā)展，而且擴展到許多領(lǐng)域。相繼出現(xiàn)了一些從事仿真設(shè)備和仿真系統(tǒng)生產(chǎn)的專業(yè)化公司。 E＆ S 公司。 Dyics 公司等，使仿真技術(shù)達到了產(chǎn)業(yè)化階段。 70 年代末，國際政治軍事格局的改變，為仿真技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了新的機遇。開發(fā)者與使用者協(xié)調(diào)配合。仿真技術(shù)為解決這些問題提供了一條有效的技術(shù)途徑。這種技術(shù)需求推動了仿真技術(shù)快速發(fā)展。 SIMNET 計劃是分布交互仿真的初型和開始。并行分布交互仿真系統(tǒng)。這些仿真系統(tǒng)絕大多數(shù)是針對某領(lǐng)域的具體需求而建立的，它們之間不能互操作，其應(yīng)用和各組件也不能在新的仿真應(yīng)用和開發(fā)中得到重用?？尚哦入y以保證。資源共享，促進仿真系統(tǒng)的互操作和重用，到 90 年代，以美國為代表的發(fā)達國家在分布交互仿真。 HLA 是促進所有類型仿真之間互操作。 仿真技術(shù)應(yīng)用隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)應(yīng)用目的趨于多樣化。最初仿真技術(shù)是作為對實際系統(tǒng)進行試 驗的輔助工具而應(yīng)用的，而后又用于訓(xùn)練目的，現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的應(yīng)用包括：系統(tǒng)概念研究。系統(tǒng)的分析與設(shè)計。系統(tǒng)測試與評估。系統(tǒng)預(yù)測。它的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展到軍用以及與國民經(jīng)濟相關(guān)的各個重要領(lǐng)域。但是，作為一門綜合性技術(shù)學(xué)科，仿真技術(shù)還有許多理論及技術(shù)問題需要繼續(xù)進行深入的研究探討 。系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展，必將推動我國科學(xué)技術(shù)水平的進一步提高 。該軟件以使用方便、參數(shù)化造型和系統(tǒng)的全相關(guān) 性而著稱。 Pro/Engineer 可謂是個全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集合了零件設(shè)計、產(chǎn)品組合、摸具開發(fā)、 NC加工，飯金件設(shè)計，鑄造設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程，自動測量、機構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理于一體，其模塊眾多。下面介紹 Pro/Engineer 的重要特性： (1)相關(guān)性 （ Full Associativity） 相關(guān)性是指所有的 Pro/Engineer 的功能都相互關(guān)聯(lián)。 Pro/Engineer 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境最突出的特點就在于它能夠支持并行工程，通過一系列足以表現(xiàn)外形、裝配性能的全相關(guān)性的解決方案，可以讓用戶同時在幾個技術(shù)領(lǐng) 域處理一個產(chǎn)品模型。 Pro/Engineer 提供的參數(shù)化設(shè)計的最大的特點就是單一數(shù)據(jù)庫，所有設(shè)計過程所使用的尺寸（參數(shù)）都存在設(shè)計庫中，修改 CAD 模型及工程圖不再是一件難事，設(shè)計者只要更改 3D 零件的尺寸，則 2D 工程圖就會依照尺寸的修改做集合形狀的變化，同樣修改 2D 工程圖的尺寸， 3D 實體模型也會自動修改，同時裝配、制造等相關(guān)設(shè)計也會自動修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性，達到設(shè)計修改工作的一致性，避免發(fā)生人為改圖的疏漏情形，減少許多人為改圖的 時間和精力的消耗。 (2)基于特征的參數(shù)化建摸 參數(shù)式設(shè)計就是將零件尺寸的設(shè)計用參數(shù)來描述，并在設(shè)計修改時通過修改參數(shù)的數(shù)值來更改零件的外形。 Pro/Engineer 對于傳統(tǒng)機械設(shè)計工作來說，有相當(dāng)大的幫助作 用，因為 Pro/Engineer 中參數(shù)不只代表設(shè)計對象的外觀相關(guān)尺寸，并且具有實質(zhì)上的物理意義。這項參數(shù)化設(shè)計的功能不但改變了設(shè)計的概念，并且將設(shè)計的便捷性推進了一大步。 Pro/Engineer 數(shù)據(jù)管理功能可以管理并行工程所要求的并行作業(yè)程序，并通過全相關(guān)性達到并行工程的目的。而高級的功能則支持大型復(fù)雜裝配體的創(chuàng)建與管理，并且零件數(shù)目不受限制。Pro/Engineer 的基本結(jié)構(gòu)使 EDR 易于實現(xiàn)。 (6) 易用性 Pro/Engineer 獨有的自動導(dǎo)引菜單為擁護提供了使用方便的選項，也可以預(yù)先選定最常用的功能。這些都使得 Pro/Engineer 具有非常好的易用性。用戶可以根據(jù)自己的需求，選購最經(jīng)濟的硬件配置，再混用或搭配任何一種平臺組合。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 隨著我國汽車、家電等工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復(fù)雜，而這些產(chǎn)品的出現(xiàn)離不開機械制造，這就要求機械制造行業(yè)以最快的速 度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出產(chǎn)品。 例如，廣州型腔模具廠在 92年開始應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件進行壓鑄模具的設(shè)計及制造，并應(yīng)用該軟件先后完成了國家“八五”重點企業(yè)技術(shù)攻關(guān)課題《大型復(fù)雜壓鑄模的研制開發(fā)》及廣州市重點科技攻關(guān)項目《計算機輔助模具設(shè)計、制造及分析的應(yīng)用研究》等科研開發(fā)項目，先后兩次引起 Pro/Engineer 軟件，應(yīng)用該軟件開發(fā)出了摩托車發(fā)動機、齒輪箱、汽車離合器殼體 、家電等大型復(fù)雜壓鑄模具，完成了一百多套模具的三維造型、模具設(shè)計、數(shù)控加工編程，取得了巨大的經(jīng)濟效益。 機械產(chǎn)品 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫、在CAD、 CAE、 CAM 各單元之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動傳遞與轉(zhuǎn)換，使 CAE、 CAM 階段完全吸收 CAD 階段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機對產(chǎn)品性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加工精度、金屬液體在機械零件中的流動情況及機械零件工作過程中的溫度分布情況等進行反復(fù)修改和 優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短機械制造時間，提高機械制造加工精度。Pro/Engineer 的并行工程技術(shù)在機械制造中應(yīng)用也是非常重要的。如果利用 CAD、 CAM 單元技術(shù)制造機械產(chǎn)品，制造精度低、周期長，為了解決上述難題，我們將并行工程技術(shù)引入到機械制造過程中。 要實施并行工程關(guān)鍵要實現(xiàn)零件三緯圖形數(shù)據(jù)共享，使每個工程師用的圖形數(shù)據(jù)是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。 建立標(biāo)準(zhǔn)零件庫也是 Pro/Engineer 在我國機械制造行業(yè)廣泛應(yīng)用的一個方面。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 2 凸輪輪廓線的設(shè)計 緒論 凸輪是一具有曲面輪廓的構(gòu)件，一般多為原動件（有時為機架）；當(dāng)凸輪為原動件時，通常作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動或移動，而從動件則按預(yù)期輸出特性要求作連續(xù)或間隙的往復(fù)擺動、移動或平面復(fù)