双联圆柱凸轮的参数化设计与运动仿真说明书

目 录

摘要 2 1 前言 2

1.1国内外研究现状及应用 2

1.2研究的目的意义 3

1.3本文研究的主要内容 4 2 原始数据、凸轮曲线的选择和相关计算 4

2.1原始数据 5

2.2选择凸轮曲线 5

2.3滚子从动件运动规律 5

2.4圆柱凸轮最小有效半径的计算 5

2.4.1计算原理 5

2.4.2推回程圆柱凸轮最小有效半径的计算 5 3 强度设计与计算 7

3.1材料选择 7

3.2计算理论 7

3.3具体计算 8

3.4轴颈剪切应力计算 11

3.5双联圆柱凸轮参数的确定 12 4 参数化设计与实体建模 13

4.1参数化设计原理 13

4.2建立滚轮中心轨迹曲线 13

4.3运用Pro/E进行参数化设计步骤 16

4.3.1创建新文件 16

4.3.2创建用户参数 16

4.3.3创建曲线方程 17

4.3.4保存文件副本 18

4.3.5创建凸轮实体 18

4.3.6创建凸轮凹槽特征 19

4.3.7创建环形弯折特征 21

4.3.8应用编程的方法进行参数输入控制，已达到快速设计新产品的目的 22

4.3.9验证程序设计效果 23

4.3.10 保存零件模型文件 24

4.4其它零件的参数化设计 24 5 运动仿真与动态分析 26

5.1仿真的准备特征 26

5.2元件的装配步骤 27

5.3运动仿真 29

5.4动态分析 30 6 总结与展望 32

6.1小结 32

6.2展望 32 致谢 33 参考文献 33

双联圆柱凸轮的参数化设计与实体建模

摘要：本文介绍了双联圆柱凸轮的研究现状和研究的目的意义以及应用前景，根据双联圆柱

凸轮的特殊结构特点和特殊运动要求，选择了凸轮曲线，以最大许用压力角、导程、滚子直径和

最大推力为参数，进行了强度的设计与计算，根据计算的结果，使用Pro／E软件进行参数化设计

与实体建模，有助于缩短产品开发周期，运用Pro／E软件进行运动仿真与动态分析，在虚拟的环

境中实现机构运动目的，对提高设计效率降低生产成本有很大的作用，并对加工制造形成产业化

规模有着重要的意义。

关键词：双联圆柱凸轮；参数化设计；实体建模；运动仿真；动态分析

1．前言

1.1 国内外研究现状及应用前景

在欧美各国，很多学者为凸轮机构的研究做出了贡献。早在三十年代，F.D.Furman就写了一本系统介绍凸轮设计的著作，当时的研究主要集中在低速凸轮机构，而且主要分析的是运动规律。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动力学分析。四十年代末，J.A.Hrones等人已经注意到从动件的刚度对凸轮机构动力学有明显影响。五十年代初，D.B.Mitchell最先对凸轮机构的进行实验研究。后来不少学者采用多种仪器，如高速摄像机、加速度分析仪和动态应变仪等，对高速凸轮的动力学响应进行测量，并获得了许多重要成果【1】。

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, 从单纯的运动分析到动力学研究, 从手工加工到CAM等发展阶段。在高速凸轮机构的研究方面, 欧美各国也取得了巨大的成就。Tesar在其著作【2】中对高速凸轮机构采用的多项式运动规律有较详述,T.Weber, A.S. Gutman,F.Freadunstein 等人提出了付氏级数y.运动规律,D.A. Stoddart与 G.F .Fawcett 等提出了多项式动力运动规律等等，最近, 德国、英国在高速凸轮机构的研究方面又有了新的突破, 对凸轮机构的研究采用了谐分析、谐综合等分析设计方法，使得高速凸轮机构的动力学性能有了很大的改善。

我国对凸轮机构的应用和研究已有多年历史，目前仍在继续扩展和深入。1983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、轮廓的综合等四个研究方向。到了1988年第六届会议，已有凸轮机构方面的论文20篇，增加了动力学、振动、优化设计等研究方向。而1990年第七届会议，凸轮机构方面的论文22篇，又增加了CAD/CAM、误差分析等研究方向【1】。目前，凸轮机构己有多本著作, 对推动凸轮机构设计起着重要的作用。

参考文献【3】全面阐述凸轮机构的新理论与新方法以及有关材料、制造技术问题。从满足实际需要还附有一些实用的图、表和设计实例。参考文献【4】在建立较 …… 此处隐藏：7153字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……