基于許用壓力角要求的共軛凸輪計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)計及計算方法采用計算機輔助的方法得以實現(xiàn)，大大提高了設(shè)計及計算效率，為工程人員節(jié)省了時間。共軛凸輪，作為機械領(lǐng)域一種常見的傳動機構(gòu)，以其高精度的運動控制及傳動性能在輕工業(yè)、高速領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，市面上也不乏共軛凸輪機構(gòu)的計算機輔助設(shè)計軟件，但仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，這類軟件均需要在使用之前計算好相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括：推桿擺動中心與凸輪轉(zhuǎn)動中心的中心距、主回推桿的桿長、主回擺桿之間的夾角以及推桿初始位置等參數(shù)。

2、這些結(jié)構(gòu)參數(shù)計算復(fù)雜，設(shè)計人員很難在短時間內(nèi)掌握它們的計算方法并應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中，且這類軟件在設(shè)計好凸輪機構(gòu)之后才進(jìn)行壓力角驗算，經(jīng)常因壓力角不滿足要求而需要重新設(shè)計，浪費時間和精力。此外，該類軟件還不能真正意義上得到具有原創(chuàng)設(shè)計的共軛凸輪機構(gòu)。本文擬開發(fā)一款共軛凸輪計算機輔助設(shè)計軟件，此軟件將彌補上面所述的傳統(tǒng)軟件的不足。
　　從動件運動規(guī)律作為凸輪機構(gòu)的運動輸出是凸輪機構(gòu)設(shè)計的先決條件。因此，首先，本文分析了常用從動件運動規(guī)律及

3、組合式運動規(guī)律，以及它們的數(shù)學(xué)模型；其次，在已知從動件運動規(guī)律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出基于許用壓力角要求的、確定凸輪轉(zhuǎn)動中心可行域的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及在確定凸輪轉(zhuǎn)動中心設(shè)置點之后凸輪理論廓線與實際工作廓線的方程；再次，對所獲得凸輪廓線的曲線特征數(shù)據(jù)點坐標(biāo)進(jìn)行雙圓弧樣條擬合，得到凸輪實際廓線的擬合曲線，該曲線可以直接用于編寫數(shù)控加工的NC代碼。然后，文章對基于壓力角的共軛凸輪計算機輔助設(shè)計軟件進(jìn)行整體框架設(shè)計，并分模塊開發(fā)，通過調(diào)試與運行得到了完整

4、軟件。最后，采用一共軛凸輪機構(gòu)的設(shè)計實例驗證了該軟件的可行性，并對其使用方法進(jìn)行說明，也從理論與仿真方面評價本方法設(shè)計誤差。
　　本研究的主要貢獻(xiàn)在于，開發(fā)了一款基于許用壓力角要求的共軛凸輪計算機輔助設(shè)計軟件。該軟件做到在設(shè)計之初即考慮許用壓力角要求，計算和計算機可視化地顯示共軛凸輪轉(zhuǎn)動中心的可行域，在人機交互選定凸輪轉(zhuǎn)動中心之后，設(shè)計出共軛凸輪機構(gòu)的各結(jié)構(gòu)參數(shù)最后獲得共軛凸輪廓線特征點的數(shù)據(jù)并生成可直接用于數(shù)控加工的NC代碼。該