雙聯(lián)圓柱凸輪的參數(shù)化設(shè)計與運動仿真畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………………………2</p><p>　　1 前言…………………………………………………………………………………………………2</p><p>　　1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用………………………………………………………

2、………………2</p><p>　　1.2研究的目的意義………………………………………………………………………………3</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容…………………………………………………………………………4</p><p>　　2 原始數(shù)據(jù)、凸輪曲線的選擇和相關(guān)計算…………………………………………………………4</p><p>

3、;　　2.1原始數(shù)據(jù)………………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.2選擇凸輪曲線…………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.3滾子從動件運動規(guī)律…………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4圓柱凸輪最小有效半徑的計算………………………

4、………………………………………5</p><p>　　2.4.1計算原理……………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4.2推回程圓柱凸輪最小有效半徑的計算……………………………………………………5</p><p>　　3 強度設(shè)計與計算……………………………………………………………………………………7</p>

5、;<p>　　3.1材料選擇………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3.2計算理論………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3.3具體計算………………………………………………………………………………………8</p><p>　　3.4軸頸剪切應(yīng)力計算………

6、…………………………………………………………………11</p><p>　　3.5雙聯(lián)圓柱凸輪參數(shù)的確定…………………………………………………………………12</p><p>　　4 參數(shù)化設(shè)計與實體建?！?3</p><p>　　4.1參數(shù)化設(shè)計原理……………………………………………………………………………13

7、</p><p>　　4.2建立滾輪中心軌跡曲線……………………………………………………………………13</p><p>　　4.3運用Pro/E進行參數(shù)化設(shè)計步驟…………………………………………………………16</p><p>　　4.3.1創(chuàng)建新文件………………………………………………………………………………16</p><p>　　4.

8、3.2創(chuàng)建用戶參數(shù)……………………………………………………………………………16</p><p>　　4.3.3創(chuàng)建曲線方程……………………………………………………………………………17</p><p>　　4.3.4保存文件副本……………………………………………………………………………18</p><p>　　4.3.5創(chuàng)建凸輪實體…………………………………………

9、…………………………………18</p><p>　　4.3.6創(chuàng)建凸輪凹槽特征………………………………………………………………………19</p><p>　　4.3.7創(chuàng)建環(huán)形彎折特征………………………………………………………………………21</p><p>　　4.3.8應(yīng)用編程的方法進行參數(shù)輸入控制，已達到快速設(shè)計新產(chǎn)品的目的………………22</p>

10、<p>　　4.3.9驗證程序設(shè)計效果………………………………………………………………………23</p><p>　　4.3.10 保存零件模型文件……………………………………………………………………24</p><p>　　4.4其它零件的參數(shù)化設(shè)計……………………………………………………………………24</p><p>　　5 運動仿真與動態(tài)分析…

11、…………………………………………………………………………26</p><p>　　5.1仿真的準(zhǔn)備特征……………………………………………………………………………26</p><p>　　5.2元件的裝配步驟……………………………………………………………………………27</p><p>　　5.3運動仿真……………………………………………………………………………………

12、29</p><p>　　5.4動態(tài)分析……………………………………………………………………………………30</p><p>　　6 總結(jié)與展望………………………………………………………………………………………32</p><p>　　6.1小結(jié)…………………………………………………………………………………………32</p><p>　　6.

13、2展望…………………………………………………………………………………………32</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………………33</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………………………33</p><p>　　雙聯(lián)圓柱凸輪的參數(shù)化設(shè)計與實體建模</p><

14、;p>　　摘要：本文介紹了雙聯(lián)圓柱凸輪的研究現(xiàn)狀和研究的目的意義以及應(yīng)用前景，根據(jù)雙聯(lián)圓柱凸輪的特殊結(jié)構(gòu)特點和特殊運動要求，選擇了凸輪曲線，以最大許用壓力角、導(dǎo)程、滾子直徑和最大推力為參數(shù)，進行了強度的設(shè)計與計算，根據(jù)計算的結(jié)果，使用Pro／E軟件進行參數(shù)化設(shè)計與實體建模，有助于縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，運用Pro／E軟件進行運動仿真與動態(tài)分析，在虛擬的環(huán)境中實現(xiàn)機構(gòu)運動目的，對提高設(shè)計效率降低生產(chǎn)成本有很大的作用，并對加工制造形成產(chǎn)業(yè)化

15、規(guī)模有著重要的意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：雙聯(lián)圓柱凸輪；參數(shù)化設(shè)計；實體建模；運動仿真；動態(tài)分析</p><p><b>　　1．前言</b></p><p>　　1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景</p><p>　　在歐美各國，很多學(xué)者為凸輪機構(gòu)的研究做出了貢獻。早在三十年代，F(xiàn).D.Furman就寫了一本系統(tǒng)

16、介紹凸輪設(shè)計的著作，當(dāng)時的研究主要集中在低速凸輪機構(gòu)，而且主要分析的是運動規(guī)律。到了四十年代，人們開始對配氣凸輪機構(gòu)的振動進行深入研究，并從經(jīng)驗設(shè)計過渡到有理論根據(jù)的運動學(xué)和動力學(xué)分析。四十年代末，J.A.Hrones等人已經(jīng)注意到從動件的剛度對凸輪機構(gòu)動力學(xué)有明顯影響。五十年代初，D.B.Mitchell最先對凸輪機構(gòu)的進行實驗研究。后來不少學(xué)者采用多種儀器，如高速攝像機、加速度分析儀和動態(tài)應(yīng)變儀等，對高速凸輪的動力學(xué)響應(yīng)進行測量，并

17、獲得了許多重要成果【1】。</p><p>　　隨著計算機的發(fā)展, 凸輪機構(gòu)的CAD/CAM獲得巨大成功, 凸輪機構(gòu)的研究經(jīng)歷了從經(jīng)驗設(shè)計到優(yōu)化設(shè)計, 從單純的運動分析到動力學(xué)研究, 從手工加工到CAM等發(fā)展階段。在高速凸輪機構(gòu)的研究方面, 歐美各國也取得了巨大的成就。Tesar在其著作【2】中對高速凸輪機構(gòu)采用的多項式運動規(guī)律有較詳述,T.Weber, A.S. Gutman,F.Freadunstein 等人

18、提出了付氏級數(shù)y.運動規(guī)律,D.A. Stoddart與 G.F .Fawcett 等提出了多項式動力運動規(guī)律等等，最近, 德國、英國在高速凸輪機構(gòu)的研究方面又有了新的突破, 對凸輪機構(gòu)的研究采用了諧分析、諧綜合等分析設(shè)計方法，使得高速凸輪機構(gòu)的動力學(xué)性能有了很大的改善。</p><p>　　我國對凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和研究已有多年歷史，目前仍在繼續(xù)擴展和深入。1983全國第三屆機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)討論會上關(guān)于凸輪機構(gòu)的論文只有

19、8篇，涉及設(shè)計、運動規(guī)律、分析、輪廓的綜合等四個研究方向。到了1988年第六屆會議，已有凸輪機構(gòu)方面的論文20篇，增加了動力學(xué)、振動、優(yōu)化設(shè)計等研究方向。而1990年第七屆會議，凸輪機構(gòu)方面的論文22篇，又增加了CAD/CAM、誤差分析等研究方向【1】。目前，凸輪機構(gòu)己有多本著作, 對推動凸輪機構(gòu)設(shè)計起著重要的作用。參考文獻【3】全面闡述凸輪機構(gòu)的新理論與新方法以及有關(guān)材料、制造技術(shù)問題。從滿足實際需要還附有一些實用的圖、表和設(shè)計實例。

20、參考文獻【4】在建立較為通用的解析公式和應(yīng)用各種計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)均有一定的新意。</p><p>　　近幾年，為了適應(yīng)高速分度凸輪機構(gòu)設(shè)計與制造的需要, 還開展了圓柱分度凸輪機構(gòu)等的動力學(xué)理論和試驗研究, 建立了動力學(xué)模型, 進行了動力特性分析, 這些研究有利于提高凸輪機構(gòu)的運行速度和改善凸輪機構(gòu)的動態(tài)性能。計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)及專家系統(tǒng)也有了相當(dāng)?shù)难芯?，計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)及專家系統(tǒng)成為現(xiàn)代機構(gòu)設(shè)計的主要手段。它

21、將機構(gòu)概念、知識、理論和方法以及設(shè)計專家的經(jīng)驗和智慧與計算機系統(tǒng)的邏輯推理、分析、判斷、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示等功，能密切結(jié)合,以簡便、快速地完成設(shè)計任務(wù)【5】?，F(xiàn)在凸輪機構(gòu)已經(jīng)在包裝機械、食品機械、紡織機械、交通運輸機械、動力機械、印刷機械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，與先進國家相比，我國對凸輪機構(gòu)的研究和應(yīng)用還存在較大的差距，尤其是在對振動的研究、凸輪機構(gòu)的加工及產(chǎn)品開發(fā)等方面【6】。</p><p>　　雖然已

22、有很多學(xué)者對凸輪機構(gòu)的研究做了相當(dāng)多的工作，但在各研究方向仍有許多可繼續(xù)進行的工作, 并有一些研究工作有待開發(fā)。從設(shè)計的角度考慮, 大致有以下幾點：</p><p>　?。?）在從動件運動規(guī)律的研究方面, 除了繼續(xù)尋找更好的運動規(guī)律外, 要研究有效的分析方法。</p><p>　?。?）在幾何學(xué)和運動學(xué)的研究方面, 要綜合考慮各種凸輪機構(gòu), 盡可能導(dǎo)出普遍適用的計算公式。已有研究大多集中于

23、平面和圓柱凸輪, 而且是一種凸輪一種研究方法, 因而設(shè)計公式過多, 近似較多, 并影響到其他方面（如CAD的應(yīng)用等）的研究。</p><p>　　(3)發(fā)展通用而有效的CAD系統(tǒng)。由于種種原因, 計算機在凸輪機構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用一直被局限于幾種平面和圓柱凸輪機構(gòu), 且每一程序一般只能處理一、二種機構(gòu), 對比較完整的系統(tǒng)CAD的研究, 在近十幾年才開始, 且很不完善。</p><p>　　(4)

24、引入專家系統(tǒng)或人工智能CAD系統(tǒng)。由于凸輪機構(gòu)不是標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu), 種類多, 應(yīng)用廣, 加之許多已有的知識不能公式化, 所以應(yīng)用普通的CAD系統(tǒng), 有時效果并不很理想。如果引入專家系統(tǒng), 則可以獲得較為理想的結(jié)果。</p><p>　　(5)動力學(xué)研究的深化及研究成果的進一步實用化。由于動力學(xué)問題本身的復(fù)雜性, 導(dǎo)致研究主要集中于低、中速凸輪機構(gòu), 對高速凸輪機構(gòu)的動力學(xué)研究還不夠深入、完善, 所以, 人們對這些研究成

25、果的可靠性存在懷疑, 這些成果的應(yīng)用尚不廣泛。</p><p>　　(6)加強對凸輪機構(gòu)的運動學(xué)特性和動力學(xué)特性的計算機模擬, 以提高設(shè)計質(zhì)量和縮短產(chǎn)品研制周期。</p><p>　　(7)研究的CAD/CAM一體化。</p><p>　　(8)凸輪機構(gòu)作為引導(dǎo)機構(gòu)的研究和應(yīng)用【7】。</p><p>　　1.2 研究的目的意義</p&

26、gt;<p>　　凸輪機構(gòu)在機械中應(yīng)用十分廣泛，如：在自動機床進刀機構(gòu)、上料機構(gòu)、內(nèi)燃機配氣機構(gòu)、制動機構(gòu)等。由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在某些設(shè)備的控制單元可以采用電子元器件，但它們一般只能傳遞較小的功率，而凸輪機構(gòu)卻能在實現(xiàn)控制功能的同時傳遞較大的功率，因此，凸輪機構(gòu)在生產(chǎn)中具有無可替代的優(yōu)越性，尤其在高速度、高精度傳動與分度機構(gòu)及引導(dǎo)機構(gòu)中，更有突出的優(yōu)點【1】。</p><p>　　圓柱凸輪結(jié)構(gòu)緊

27、湊，又有良好的動力學(xué)性能，因此在凸輪機構(gòu)中占有重要地位。常見的圓柱凸輪如圖1所示:</p><p>　　(a) 圓柱端面凸輪 (b) 圓柱面凸輪</p><p>　　圖1 常見的圓柱凸輪</p><p>　　凸輪a的工作面位于圓柱的頂部，從動件依靠其自身重量或彈簧彈力實現(xiàn)降程段的運動。不適用于從動件在升程與降

28、程都有較大負載的設(shè)備，如瓶裝飲料灌裝壓蓋機。</p><p>　　凸輪b可由凸輪的上工作面實現(xiàn)從動件降程段的運動，但當(dāng)凸輪的工作面或從動件的滾輪磨損后，就會形成升程與降程的間隙誤差。</p><p>　　圖2所示的雙聯(lián)圓柱凸輪由圓柱頂部的凸輪工作面實現(xiàn)從動件升程段的運動，由下部凸輪的上工作面實現(xiàn)從動件降程段的運動，當(dāng)凸輪的工作面或從動件的滾輪磨損后，可通過調(diào)節(jié)兩滾輪的中心距，消除升程與降程

29、的間隙誤差【8】。實現(xiàn)使用過程中磨損間隙容易調(diào)整，同時實現(xiàn)控制功能和傳遞較大的功率，但圓柱凸輪輪廓復(fù)雜，計算工作量大，傳統(tǒng)的設(shè)計和加工方法通常采用手工描點、擬合輪廓、銑床粗銑及手工精銼等方法,因此制造周期長、勞動強度大、零件精度低,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求【9】。如果能夠通過一個模板模型衍生出不同的模型,就會大大提高設(shè)計效率。參數(shù)化設(shè)計是將系列化、通用化和 圖2 雙聯(lián)圓柱凸輪</p><p>

30、;　　標(biāo)準(zhǔn)化的定型產(chǎn)品中隨產(chǎn)品規(guī)格不同而變化的參數(shù)用相應(yīng)的變量代替,通過對變量的修改,從而實現(xiàn)同類結(jié)構(gòu)機械零件設(shè)計的參數(shù)化【7】。運用PRO/ENGINEER 參數(shù)化設(shè)計軟件設(shè)計各種圓柱凸輪的方法,以及通過CIMATRON 軟件調(diào)入IGES代碼進行數(shù)控加工編程和實際加工的方法,該方法具有高效、精密的特點【9】。因此，對雙聯(lián)圓柱凸輪進行參數(shù)化設(shè)計與實體建模的研究，有助于提高雙聯(lián)圓柱凸輪的制造品質(zhì)，降低制造成本和縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，為其加工制

31、造形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模做好準(zhǔn)備有著重要的意義。</p><p>　　1.3 本文研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本文運用參數(shù)化設(shè)計原理，借助Pro/E進行雙聯(lián)圓柱凸輪的參數(shù)化設(shè)計與實體建模，并進行運動仿真與動態(tài)分析,在虛擬的環(huán)境中實現(xiàn)機構(gòu)運動。</p><p>　　2．原始數(shù)據(jù)、凸輪曲線的選擇和相關(guān)計算</p><p><b>　　2

32、.1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　推程：推桿所受阻力為，移動行程為，移動時間；</p><p>　　回程：推桿所受拉力為，移動行程為，移動時間。 </p><p>　　2.2 選擇凸輪曲線</p><p>　　推程運動角,運動規(guī)律為簡諧運動（余弦加速度）；遠休止角；回程運動角，運動規(guī)律為簡諧運動（余弦加速度）；近休止角。

33、行程為。單個滾輪中心軌跡按周長展開得到的曲線【10】如圖3所示： </p><p>　　圖3 單個滾輪中心軌跡曲線圖</p><p>　　2.3 滾子從動件運動規(guī)律</p><p>　　從動件在以余弦加速度上升，上升高度為，上升時間為。在從動件靜止，靜止時間為。在從動件以余弦加速度下降，下降高度為，下降時間為。在從動件靜止，靜止時間為。</p>&l

34、t;p>　　2.4 圓柱凸輪最小有效半徑的計算</p><p>　　2.4.1 計算原理</p><p>　　圓柱凸輪機構(gòu)中圓柱凸輪的平均半徑可以根據(jù)許用壓力角確定, 凸輪機構(gòu)壓力角的大小直接影響凸輪機構(gòu)傳力性能、機構(gòu)尺寸和機械效率等主要參數(shù)【11】，所以壓力角的選擇應(yīng)該在許用范圍以內(nèi)，由參考文獻【10】得，在計算時取“=”號，即計算圓柱凸輪最小有效半徑。</p>&l

35、t;p>　　2.4.2 推回程圓柱凸輪最小有效半徑的計算</p><p>　?、磐瞥套钚∮行О霃降挠嬎?lt;/p><p>　　初步取推程壓力角。推程曲線如圖4所示,在推程運動過程中，凸輪承受柔性沖擊。</p><p><b>　　圖4 推程曲線</b></p><p><b>　　推程函數(shù)為：</b

36、></p><p>　　【10】 （1）</p><p><b>　　對上式求導(dǎo)得：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　當(dāng) 時，，代入得推程最小有效半徑.</p><p><b>　?。?）</b>

37、;</p><p>　?、苹爻套钚∮行О霃降挠嬎?lt;/p><p>　　回程曲線如圖5所示，在此過程中，凸輪承受柔性沖擊，與推程運動一樣，這就為以后選擇安全系數(shù)時提供了方便，安全系數(shù)可以按照凸輪承受柔性沖擊選取，初步取回程壓力角</p><p><b>　　圖5 回程曲線</b></p><p><b>　　回

38、程函數(shù)為：</b></p><p>　　【10】 （4）</p><p><b>　　對上式求導(dǎo)得：</b></p><p><b>　　(5) </b></p><p>　　當(dāng)時，，代入得回程最小有效半徑</p><p><b>　　(6) &

39、lt;/b></p><p>　　綜上，圓柱凸輪的最小有效半徑為：</p><p><b>　　(7) </b></p><p><b>　　3．強度設(shè)計與計算</b></p><p><b>　　3.1 材料選擇</b></p><p>　　由于

40、滾子的制造和更換比凸輪容易得多，選擇材料時一般選擇相同材料，因為滾子半徑一般都小于凸輪實際輪廓的曲率半徑，又由于滾子的應(yīng)力變化次數(shù)比凸輪多，故當(dāng)兩者材料及硬度相同時，一般是滾子先損壞。</p><p>　　凸輪材料：鋼, 調(diào)質(zhì), 【12】。凸輪表面高頻感應(yīng)加熱淬火。</p><p>　　滾子材料：和凸輪材料相同，熱處理方法也相同。</p><p><b>

41、　　3.2 計算理論</b></p><p>　　凸輪面強度用赫茲公式計算。凸輪和滾子的接觸視為兩圓柱體的接觸，適用赫茲公式計算。由參考文獻【13】得，最大接觸應(yīng)力 為：</p><p><b>　　(8) </b></p><p>　　由于滾子材料和凸輪材料相同并且都為鋼鐵，所以</p><p><b

42、>　　，，化簡上式得：。</b></p><p>　　式中 ——綜合曲率半徑，，正號用于外接觸，負號用于內(nèi)接觸；</p><p>　　——綜合彈性模量，，為兩接觸材料的彈性模量；</p><p>　　——凸輪和滾子材料的泊松比；</p><p>　　——法線方向最大力。</p><p>　　許用接觸應(yīng)

43、力計算公式為：</p><p><b>　　(9) </b></p><p>　　由參考文獻【13】得：</p><p><b>　　。。， 。則：</b></p><p><b>　　(10) </b></p><p>　　設(shè)滾子半徑為，滾子寬度為，圓

44、柱等價曲率半徑為，接觸寬度為，任何一條曲線的曲率可有【14】算出，由算出。</p><p><b>　　3.3 具體計算</b></p><p><b>　?、牛瞥屉A段</b></p><p>　　最大推力，壓力角，受力分析【15】如圖6所示：</p><p>　　圖6 推程階段受力分析<

45、/p><p><b>　　由受力分析可得：</b></p><p><b>　　(11)</b></p><p>　　推程曲線函數(shù)為式(1)，對推程曲線函數(shù)求一階導(dǎo)得式(2)， </p><p>　　對推程曲線函數(shù)求二階導(dǎo)得：</p><p><b>　　(12)<

46、;/b></p><p>　　由于在是內(nèi)接觸，在是外接觸，所以推程曲線分為兩段計算。</p><p>　　當(dāng)時，根據(jù)公式，要求，應(yīng)該取最小值，由于凸輪與滾子是內(nèi)接觸，，再根據(jù)公式，應(yīng)該取最小值。</p><p><b>　　(13) </b></p><p><b>　　(14) </b>&l

47、t;/p><p><b>　　(15)</b></p><p><b>　　(16)</b></p><p>　　當(dāng)時，根據(jù)公式，要求，應(yīng)該取最小值，由于凸輪與滾子是外接觸，，再根據(jù)公式，應(yīng)該取最大值。</p><p><b>　　(17) </b></p><

48、p>　　(18) </p><p><b>　　(19)</b></p><p><b>　　(20)</b></p><p>　　綜上，推程階段的最大值為式（20）。</p><p><b>　?、疲爻屉A段</b></p><p>

49、;　　最大推力，壓力角。受力分析如圖7所示： </p><p>　　圖7 回程階段受力分析</p><p><b>　　由受力分析可得：</b></p><p><b>　　(21)</b></p><p>　　回程曲線函數(shù)為式（4），對回程曲線函數(shù)求一階導(dǎo)得式（5）</p>&l

50、t;p>　　對回程曲線函數(shù)求二階導(dǎo)得：</p><p><b>　　(22)</b></p><p>　　由于在是內(nèi)接觸，在是外接觸，所以回程曲線分為兩段計算。</p><p>　　當(dāng)時， 應(yīng)該取最小值。</p><p><b>　　(23)</b></p><p>&

51、lt;b>　　(24)</b></p><p><b>　　(25)</b></p><p><b>　　(26)</b></p><p>　　當(dāng)時，應(yīng)該取最大值。</p><p><b>　?。?7）</b></p><p>　?。?

52、8） </p><p><b>　?。?9）</b></p><p><b>　?。?0）</b></p><p>　　綜上，回程階段的最大值為式（30）。</p><p>　　由于，所以在整個運動曲線上的最大值為式（20）。即：</p><p>　　取最

53、大值時，根據(jù)，可以得出接觸線長度的最小值。</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　3.4 軸頸剪切應(yīng)力計算</p><p>　　軸頸材料為45鋼，。軸頸受力如圖8所示：</p><p><b>　　圖8 軸頸受力</b></p><p>　　滾子

54、受力分析以上已經(jīng)分析，取推程受力與回程受力兩者中的最大值，則：</p><p><b>　?。?2）</b></p><p><b>　　軸頸最小截面積為：</b></p><p>　　【16】 （33）</p><p><b

55、>　　軸頸最小直徑為：</b></p><p><b>　?。?4）</b></p><p>　　考慮在制造中的誤差和使用中的穩(wěn)定性，軸頸最小直徑適當(dāng)?shù)募哟?。把最小軸頸直徑加，即：</p><p><b>　　（35）</b></p><p>　　3.5 雙聯(lián)圓柱凸輪參數(shù)的確定&l

56、t;/p><p><b>　　——壓力角</b></p><p><b>　　——滾子直徑</b></p><p><b>　　——所需最大推力</b></p><p><b>　　——導(dǎo)程</b></p><p>　　圓柱凸輪有效半徑

57、為式（7），即：</p><p>　　圓柱凸輪有效周長為：</p><p><b>　?。?6）</b></p><p>　　雙聯(lián)圓柱凸輪滾輪運動軌跡按周長展開示意圖，如圖9所示：</p><p>　　圖9 雙聯(lián)圓柱凸輪滾輪運動軌跡按周長展開示意圖</p><p>　　雙聯(lián)圓柱凸輪從動件兩個滾輪

58、的中心軸鋼性連接，這就要求在運動過程中兩滾輪的中心距保持不變，而且其中心連線時刻與凸輪的軸線保持平行，滾輪中心和其與凸輪輪廓線切點的連線與滾輪中心軌跡線垂直。</p><p>　　這就給設(shè)計與加工提出了新的問題。如果滾輪中心軌跡線按360°展開，在非水平及圓弧過渡處將不能滿足上述要求，只能按周長展開，同時，還須保證滾輪中心和其與凸輪輪廓線切點的連線與滾輪中心軌跡線垂直【2】。</p>&l

59、t;p><b>　　4．參數(shù)化設(shè)計</b></p><p>　　4.1 參數(shù)化設(shè)計原理</p><p>　　采用Pro/ENGINEER進行參數(shù)化設(shè)計，所謂參數(shù)化設(shè)計就是用數(shù)學(xué)運算方式建立模型各尺寸參數(shù)間的關(guān)系式，使之成為可任意調(diào)整的參數(shù)。當(dāng)改變某個尺寸參數(shù)值時，將自動改變所有與它相關(guān)的尺寸，實現(xiàn)了通過調(diào)整參數(shù)來修改和控制零件幾何形狀的功能。采用參數(shù)化造型的優(yōu)點

60、在于它徹底克服了自由建模的無約束狀態(tài)，幾何形狀均以尺寸參數(shù)的形式被有效的控制，再需要修改零件形狀的時候，只需要修改與該形狀相關(guān)的尺寸參數(shù)值，零件的形狀會根據(jù)尺寸的變化自動進行相應(yīng)的改變【17】。參數(shù)化設(shè)計不同于傳統(tǒng)的設(shè)計,它儲存了設(shè)計的整個過程,能設(shè)計出一族而非單一的形狀和功能上具有相似性的產(chǎn)品模型。參數(shù)化為產(chǎn)品模型的可變性、可重用性、并行設(shè)計等提供了手段,使用戶可以利用以前的模型方便地重建模型,并可以在遵循原設(shè)計意圖的情況下方便地改動

61、模型,生成系列產(chǎn)品【18】。</p><p>　　4.2 建立滾輪中心軌跡曲線方程</p><p>　　圓柱凸輪最小外徑為：</p><p><b>　?。?7） </b></p><p>　　由式（37）、（7）、（31）得：</p><p><b>　?。?8）</b>

62、;</p><p><b>　　圓柱周長</b></p><p><b>　?。?9）</b></p><p>　　單個滾輪中心軌跡按周長展開，如圖10所示：</p><p>　　圖10 單個滾輪中心軌跡按周長展開</p><p><b>　　凸輪高度</b

63、></p><p><b>　　（40）</b></p><p>　　以左下角做為作標(biāo)原點，創(chuàng)建單個滾輪中心軌跡曲線方程。</p><p>　　推程位移軌跡線對應(yīng)方程。</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　遠休止軌跡線對應(yīng)方程。</p

64、><p><b>　　（42）</b></p><p>　　回程運動軌跡線對應(yīng)方程。</p><p><b>　?。?3）</b></p><p>　　近休止軌跡線對應(yīng)方程。</p><p><b>　?。?4）</b></p><p&g

65、t;　　另一個滾輪中心軌跡線方程只需要把方程式做相應(yīng)修改，其它軌跡線方程不變。方程式修改如下：</p><p>　　推程位移軌跡線方程。</p><p><b>　?。?5）</b></p><p>　　遠休止角軌跡線方程。</p><p><b>　?。?6）</b></p><

66、;p>　　回程位移軌跡線方程。</p><p><b>　　(47)</b></p><p>　　近休止角軌跡線方程。</p><p><b>　　(48)</b></p><p>　　4.3 運用Pro/E進行參數(shù)化設(shè)計步驟</p><p>　　4.3.1 創(chuàng)建新文件

67、</p><p>　　創(chuàng)建新文件步驟如下：</p><p>　?、胚\行Pro/EGINEER Wildfire.單擊“文件”工具欄中的“新建”工具，彈出“新建”對話框。</p><p>　?、泣c選“類型”選項組中的“零件”單選鈕，點選在“子類型”選項組中的“實體”單選鈕，并在“名稱”文本框中輸入“shuanglianyuanzhutulun”，取消勾選“使用默認模板

68、”復(fù)選框，單擊“確定”按鈕，彈出“新文件選項”對話框。</p><p>　?、沁x擇“mms＿part＿solid”模板，表示零件模型為實體，單位為mm（毫米）/N（牛頓）/s（秒）。單擊“確定”按扭完成設(shè)置【19】。</p><p>　　4.3.2 創(chuàng)建用戶參數(shù)</p><p><b>　　——壓力角</b></p><p&

69、gt;<b>　　——滾子直徑</b></p><p><b>　　——所需最大推力</b></p><p><b>　　——導(dǎo)程</b></p><p>　?、胚x擇下拉菜單“工具”→“參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出如圖11所示的“參數(shù)”對話框。</p><p>　　圖11 “參數(shù)”對

70、話框</p><p>　?、圃趯υ捒虻摹安檎曳秶边x項中，選擇對象類型為零件，然后單擊“+”按鈕。</p><p>　?、窃凇懊Q”欄輸入?yún)?shù)名a，按回車鍵，選取參數(shù)類型為“實數(shù)”,在“數(shù)值”欄中，輸入?yún)?shù)a的值30，按回車鍵。</p><p>　?、扔猛瑯臃椒▌?chuàng)建用戶參數(shù)Ft，設(shè)置為“實數(shù)”，初始值為500；創(chuàng)建用戶參數(shù)DD，設(shè)置為“實數(shù)”,初始值為40；創(chuàng)建用戶

71、參數(shù)h，設(shè)置為“實數(shù)”，初始值為100。</p><p>　　⑸單擊對話框中的“確定”按鈕。</p><p>　　4.3.3 創(chuàng)建曲線方程</p><p><b>　　步驟如下：</b></p><p>　　單擊“基準(zhǔn)”工具欄中的“插入基準(zhǔn)曲線”工具，彈出“菜單管理器”。</p><p>　　單擊

72、“菜單管理器”中“曲線選項”菜單中的“從方程”→“完成”命令，進入下一級菜單，并彈出“曲線：從方程”對話框。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)提示，選取系統(tǒng)自定義的“PRT＿CSYS＿DEF”作為坐標(biāo)系。單擊“菜單管理器”中“設(shè)置坐標(biāo)類型”菜單欄中的“笛卡爾”命令，將坐標(biāo)系類型設(shè)置為“笛卡爾”坐標(biāo)，并打開文件名為“rel.ptd”的記事本文件。</p><p>　　將一個滾輪的推程位移曲線的笛

73、卡爾坐標(biāo)方程添加到該文件中。單擊該記事本文件中的“文件”→“保存”命令，將添加笛卡爾坐標(biāo)方程后的“rel.ptd”的記事本文件保存到原路徑下。再單擊“文件”→“退出”命令關(guān)閉該文件，完成從動件推程位移曲線笛卡爾坐標(biāo)方程的添加。如圖12所示：</p><p>　　圖12 “rel.ptd”記事本</p><p>　　單擊“曲線：從方程”對話框中的“確定”按鈕，完成從動件推程位移曲線的創(chuàng)建。&

74、lt;/p><p>　　重復(fù)上述步驟，分別輸入從動件遠休止、回程及近休止的位移方程式。</p><p>　　重復(fù)以上⑴～⑹步驟，完成另一條曲線的笛卡爾坐標(biāo)方程的添加。得到完整的從動件位移曲線，如圖13所示：</p><p>　　圖13 完整的從動件位移曲線</p><p>　　4.3.4 保存文件副本（IGES格式文件）</p>

75、<p>　　⑴單擊菜單欄中的“文件”→“保存副本”命令，彈出“保存副本”對話框。</p><p>　?、圃凇靶陆Q”文本中輸入文件名“curve”，在“類型”選項框中選“IEGS(*.igs)”格式，如圖14所示，單擊“確定”按鈕，彈出“輸出IGES”對話框。</p><p>　　圖14 “保存副本”對話框</p><p>　?、枪催x“基準(zhǔn)曲線和點”復(fù)

76、選框，同時取消勾選“曲面”復(fù)選框。單擊“確定”按鈕，完成IGES文件副本的保存。</p><p>　　4.3.5 創(chuàng)建凸輪實體</p><p>　?、旁O(shè)置屬性。單擊“基礎(chǔ)特征”工具欄中的“拉伸”工具，彈出“拉伸”操作板。</p><p><b>　?、评L制拉伸曲面。</b></p><p>　　單擊“拉伸”操控板中的“放

77、置”按鈕，彈出“放置”上滑板。單擊“定義”按鈕，彈出“草繪”對話框。</p><p>　?、谶x取基準(zhǔn)平面“FRONT”作為草繪平面，其余選項接受默認設(shè)置，單擊“草繪”按鈕，進入草繪器。</p><p>　　圖15 “關(guān)系”文本框</p><p>　　③單擊“草繪器”工具欄中的“創(chuàng)建矩形”工具，繪制一個矩形。單擊菜單欄中的“工具”→“關(guān)系”命令，彈出“關(guān)系”文本框。

78、此時繪圖區(qū)中的尺寸變?yōu)?。如圖15所示：</p><p>　　在“關(guān)系”文本框中輸入以下關(guān)系式，</p><p><b>　　(49)</b></p><p>　　單擊“確定”按鈕，關(guān)閉“關(guān)系”文本框。此時繪圖區(qū)中的尺寸分別顯示為863.11（圓柱凸輪的周長）、320.00 (圓柱凸輪的長度)、和100.00。如圖16所示：</p>

79、<p><b>　　圖16 矩形</b></p><p>　?、茉O(shè)置拉伸深度。單擊“拉伸”操控板中的“指定深度拉伸”按鈕，并輸入拉伸深度80，單擊“確定”按鈕，完成凸輪基體的創(chuàng)建。</p><p>　　4.3.6 創(chuàng)建凸輪凹槽特征</p><p>　?、旁O(shè)置屬性。單擊菜單欄中的“插入”→“掃描”→“切口”命令，彈出“剪切：掃描”對

80、話框。</p><p><b>　　⑵定義掃描曲線</b></p><p>　?、賳螕簟安藛喂芾砥鳌敝械摹皰呙柢壽E”菜單中的“選取軌跡”命令。</p><p>　?、谠趶棾龅摹版湣辈藛沃?，以此單擊“依次”→“選取”命令。</p><p>　?、鄹鶕?jù)系統(tǒng)提示，按下“ctrl”鍵，在繪圖區(qū)中選取已創(chuàng)建的一條從動件位移曲線作為

81、掃描軌跡，單擊“完成”命令。</p><p>　?、軉螕簟罢颉泵睿_認此方向，完成掃描軌跡定義。</p><p><b>　?、沁x擇屬性</b></p><p>　　單擊“菜單管理器”中“屬性”菜單欄中的“自由端點”命令，確定掃描軌跡線為開放狀態(tài)，單擊“完成”按鈕，完成屬性定義，系統(tǒng)再次進入草繪器。</p><p>

82、<b>　?、壤L制掃描截面</b></p><p>　　①單擊“草繪器”工具欄中的“創(chuàng)建矩形”按鈕，繪制一個矩形，單擊菜單欄中的“工具”→“關(guān)系”命令，彈出“關(guān)系”文本框。此時繪圖區(qū)中的尺寸變?yōu)?，如圖17所示，即為與滾子接觸的長度的兩倍，考慮計算、加工和裝配誤差，在計算的基礎(chǔ)上加，即接觸線長度加。在關(guān)系文本框中輸入如下關(guān)系式，</p><p><b>　　(

83、50)</b></p><p>　　圖17 “關(guān)系”文本框</p><p>　　②根據(jù)箭頭所指的方向，選取要刪除的區(qū)域，單擊“菜單管理器”中“方向”單中的“正向”命令，確定要刪除的方向，單擊“剪切：掃描”對話框中的“確定”按鈕，完成凸輪一個凹槽的創(chuàng)建。</p><p>　?、芍貜?fù)創(chuàng)建凸輪凹槽特征步驟的⑴～⑶。</p><p>　

84、　圖18 “關(guān)系”文本框</p><p>　?、蕟螕簟安堇L器”工具欄中的“創(chuàng)建矩形”按鈕，繪制一個矩形，單擊菜單欄中的“工具”→“關(guān)系”命令，彈出“關(guān)系”文本框。此時繪圖區(qū)中的尺寸變?yōu)椤Ｈ鐖D18所示，在關(guān)系文本框中輸入如下關(guān)系式：</p><p><b>　　(51)</b></p><p>　　⑺根據(jù)箭頭所指的方向，選取要刪除的區(qū)域，單擊“

85、菜單管理器”中“方向”菜單中的“正向”命令，確定要刪除的方向，單擊“剪切：掃描”對話框中的“確定”按鈕，完成凸輪另一個凹槽的創(chuàng)建。如圖19所示：</p><p>　　圖19 凸輪溝槽特征</p><p>　　4.3.7 創(chuàng)建環(huán)形折彎特征</p><p><b>　　⑴設(shè)置屬性</b></p><p>　?、賳螕舨藛螜谥?/p>

86、的“插入”→“高級”→“環(huán)形彎折”命令，創(chuàng)建環(huán)形折彎實體特征。</p><p>　?、趩螕簟安藛喂芾砥鳌敝小斑x項”菜單中的“360”（定義折彎角度）→“單側(cè)”（在草繪平面的一側(cè)創(chuàng)建特征）→“曲線折彎收縮”（折彎時，基準(zhǔn)曲線徑向收縮）→“完成”命令。</p><p><b>　?、贫x折彎對象</b></p><p>　　①單擊“菜單管理器”中“

87、定義折彎”菜單中的“添加”命令。</p><p>　?、诟鶕?jù)系統(tǒng)提示，在繪圖區(qū)中選取上一步創(chuàng)建的拉伸實體（或在模型樹中單擊“拉伸1”特征）和下表面作為要折彎的對象。</p><p><b>　?、嵌x折彎輪廓</b></p><p>　?、龠x取如圖20箭頭所示的平面作為草繪平面，單擊“菜單管理器”中“方向”菜單中的“正向命令，接受系統(tǒng)默認的視圖

88、方向。</p><p><b>　　圖20 草繪平面</b></p><p>　　②單擊“菜單管理器”中“草繪視圖”菜單中的“缺省”命令，確定草繪參照平面。</p><p>　?、墼诓堇L器中，單擊“草繪器”工具欄中的“創(chuàng)建參照坐標(biāo)系”工具，創(chuàng)建參照坐標(biāo)系。繪制如圖21所示的一條直線，作為彎曲軌跡，單擊“完成”按鈕，退出草繪器。</p&g

89、t;<p><b>　　圖21 彎曲軌跡</b></p><p><b>　?、榷x折彎長度</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)提示，選取如圖22箭頭所指的長方體的兩平行端面以定義彎曲長度，</p><p>　　圖22 兩平行平面</p><p>　　完成環(huán)形特征的創(chuàng)建，并完成圓

90、柱凸輪的建模，如圖23所示：</p><p>　　圖23 雙聯(lián)圓柱凸輪</p><p>　　4.3.8 應(yīng)用編程的方法進行參數(shù)輸入控制，已達到快速設(shè)計新產(chǎn)品的目的</p><p>　?、胚x擇“工具”→“程序”命令，系統(tǒng)彈出“程序”菜單管理器。</p><p>　?、七x擇“編輯設(shè)計”命令，系統(tǒng)彈出程序編輯器界面。</p><

91、;p>　?、窃诰庉嬈鞯腎NPUT和END INPUT語句之間加入以下內(nèi)容:</p><p>　　“請輸入最大壓力角：”</p><p>　　“請輸入最大推力：”</p><p><b>　　“請輸入導(dǎo)程：”</b></p><p>　　“請輸入滾子直徑：”</p><p><b>

92、　　如圖24所示：</b></p><p>　　圖24 輸入程序</p><p>　　完成后稱盤退出。當(dāng)系統(tǒng)提示“要將所做的修改體現(xiàn)到模型中？”回答“是”。</p><p>　　4.3.9 驗證程序設(shè)計效果</p><p>　?、磐瓿缮弦徊讲僮骱螅到y(tǒng)彈出“得到輸入”菜單，選擇其中的“輸入”命令。</p><

93、;p>　?、圃诔霈F(xiàn)“INPUT SEL”菜單界面中，選中a、Ft、h、DD這四個復(fù)選框，然后選擇“完成選取”命令。</p><p>　?、窃谙到y(tǒng)提示“請輸入最大壓力角：[30]”時，請輸入35。</p><p>　?、仍谙到y(tǒng)提示“請輸入最大推力：[500]” 時，請輸入600。</p><p>　　⑸在系統(tǒng)提示“請輸入導(dǎo)程：[100]” 時，請輸入200。&l

94、t;/p><p>　?、试谙到y(tǒng)提示“請輸入滾子直徑：[40]” 時，請輸入40。</p><p>　　此時系統(tǒng)開始生成新模型【20】，新模型如圖25所示： </p><p><b>　　圖25 新模型</b></p><p>　　4.3.10 保存零件模型文件</p><p>　　單擊“文件”→“保

95、存”，打開“保存對象”對話框，選擇保存對象，單擊確定，完成文件保存。</p><p>　　4.4 其它零件的參數(shù)化設(shè)計</p><p>　　重復(fù)第四章的參數(shù)化設(shè)計步驟，建立相關(guān)零件的參數(shù)化設(shè)計如圖26所示：</p><p><b>　?、派陷S</b></p><p><b>　　(a) 上軸</b>

96、</p><p><b>　?、粕陷S瓦</b></p><p><b>　　(b) 上軸瓦</b></p><p><b>　　⑶下軸</b></p><p><b>　　(c) 下軸</b></p><p><b>　

97、?、认螺S瓦</b></p><p><b>　　(d) 下軸瓦</b></p><p><b>　?、蓾L子</b></p><p><b>　　滾子</b></p><p><b>　?、释茥U</b></p><p>&

98、lt;b>　　(f) 推桿</b></p><p>　　圖26 其它零件的參數(shù)化尺寸</p><p>　　5 運動仿真與動態(tài)分析</p><p>　　5.1 仿真的準(zhǔn)備特征</p><p>　?、糯蜷_“shanglianyuanzhutulun”,插入兩個軸，軸為旋轉(zhuǎn)軸，軸為垂直平面并且與軸交與凸輪的底面，在交點處插入坐

99、標(biāo)系，軸為方向，軸為方向，如圖27所示：</p><p><b>　　圖27</b></p><p>　?、茊螕簟安迦牖鶞?zhǔn)曲線”按鈕，“從方程”→“完成”→“”→“圓柱”，在記事本中輸入如下關(guān)系式：</p><p><b>　　(52)</b></p><p>　　⑶重復(fù)步驟（2）在記事本中分別輸入

100、如下關(guān)系式：</p><p><b>　　(53)</b></p><p><b>　　(54)</b></p><p><b>　　（55）</b></p><p>　　5.2 元件的裝配步驟</p><p>　?、艈螕簟拔募薄靶陆ā?。打開新建對話

101、框，選擇“組件”選項，將組件名改為“zhuang-pei”，去掉“使用默認模板”復(fù)選框前面的勾號，單擊確定，系統(tǒng)打開“新文件選項”對話框，在列表中選擇“mmns_asm_design”為模板，單擊確定【21】。</p><p>　?、茊螕艚缑嬗叶恕皠?chuàng)建圖元”圖標(biāo)，彈出“元件創(chuàng)建”對話框，選擇“骨架模型”，彈出“創(chuàng)建選項”對話框中選擇“創(chuàng)建特征”選項，單擊確定。</p><p>　?、窃诮缑?/p>

102、右端單擊“創(chuàng)建基準(zhǔn)軸”按鈕，彈出“基準(zhǔn)軸”對話框，選取ASM_RIGHT基準(zhǔn)面，按住Ctrl選取ASM_TOP基準(zhǔn)面，單擊確定，創(chuàng)建的軸為A_1。再次打開“基準(zhǔn)軸”對話框，選取ASM_FRONT，用鼠標(biāo)拖動基準(zhǔn)軸的圖柄分別至ASM_RIGHT，ASM_TOP基準(zhǔn)面，偏移參照距離分別為和，創(chuàng)建的軸為A_2。</p><p>　?、葐螕粝吕藛巍按翱凇薄凹せ睢?。 </p><p>　?、蓡螕?/p>

103、界面右端“將元件添加到組件”按鈕，選取“shuanglianyuanzhutulun.prt”單擊打開，在彈出的“元件放置”屬性欄中選擇“放置”，連接類型為“銷釘”，選取</p><p>　　shuanglianyuanzhutulun.prt的運動軸A_1與組件參照選取ASM_SKET.PART的軸A_1對齊，平移對齊選取元件參照為FRONT面，組件參照為ASM_FRONT，單擊確定。</p>&

104、lt;p>　?、蕟螕艚缑嬗叶恕皩⒃砑拥浇M件”按鈕，選取“tui_gan.prt”單擊打開，在彈出的“元</p><p><b>　　圖28</b></p><p>　　件放置”屬性欄中選擇“放置”，連接類型為“滑動桿”，選取tui_gan.prt的運動軸A_5與組件參照選取ASM_SKET.PART的軸A_2對齊，平移對齊選取元件參照為曲面，組件參照為ASM

105、_RIGHT，單擊確定。裝配結(jié)果如圖28所示：</p><p>　?、藛螕艚缑嬗叶恕皩⒃砑拥浇M件”按鈕，選取“xia_zhou_jing.prt”單擊打開，在彈出的“元件放置”屬性欄中單擊“放置”，約束類型選擇“匹配”，選取tui_gan.prt的拉伸面與xia_zhou_jing.prt的旋轉(zhuǎn)面，再單擊“新建約束”，約束類型選擇“插入”，選取tui_gan.prt的拉伸面與xia_zhou_jing.prt

106、的旋轉(zhuǎn)面，如圖29所示,單擊確定。</p><p>　　圖29 圖30</p><p>　?、虇螕艚缑嬗叶恕皩⒃砑拥浇M件”按鈕，選取“xia_zhou_wa.prt”單擊打開，在彈出的“元件放置”屬性欄中選擇“放置”，連接類型為“銷釘”，選取xia_zhou_wa.prt的運動軸A_2與xia_zhou_j

107、ing.prt的軸A_3對齊，平移對齊選取xia_zhou_jing.prt的旋轉(zhuǎn)面與xia_zhou_wa.prt的旋轉(zhuǎn)面，如圖30所示,單擊確定。</p><p>　?、蛦螕艚缑嬗叶恕皩⒃砑拥浇M件”按鈕，選取“yuanzhugunzi.prt”單擊打開，在彈出的“元件放置”屬性欄中選擇“放置”，連接類型為“銷釘”，選取yuanzhugunzi.prt的運動軸A_2與組件參照選取tui_gan.prt的軸A

108、_3對齊，平移對齊選取元件參照為旋轉(zhuǎn)曲面，組件參照為tui_gan.prt的拉伸曲面，單擊“偏距”輸入值為7.5。再單擊“新設(shè)置”，選擇連接為槽連接，直線上的點選擇shuanglianyuanzhutulun.prt上的藍色曲線和yuanzhugunzi.prt上的PNT0，單擊確定。 完后如圖31所示：</p><p>　　圖31 圖32&l

109、t;/p><p>　　⑽單擊界面右端“將元件添加到組件”按鈕，選取“da_dian_pian.prt”單擊打開，在彈出的“元件放置”屬性欄中單擊“放置”，約束類型選擇“匹配”，選取tui_gan.prt的拉伸面與da_dian_pian.prt的旋轉(zhuǎn)面，再單擊“新建約束”，約束類型選擇“插入”，選取da_dian_pian.prt的旋轉(zhuǎn)面與xia_zhou_jing.prt的旋轉(zhuǎn)面，如圖32所示,單擊確定。</

110、p><p>　?、现貜?fù)步驟⑽，完成“da_luo_mu.prt”的裝配。裝配結(jié)果如圖33所示：</p><p>　?、?重復(fù)步驟⑺～⑾，完成另一個圓柱滾子的裝配，裝配結(jié)果如圖34所示：</p><p>　　圖33 圖34</p><p><b>　　5.3 運動仿真<

111、;/b></p><p>　　⑴單擊“應(yīng)用程序”→“機構(gòu)”。單擊右邊工具欄“定義伺服電動機”按鈕，在類型選項卡中選取“運動軸”，選擇“suanglianyuanzhutulun”的A_1軸，單擊“反向”。單擊“輪廓”→“速度”，在“初始位置”中接受當(dāng)前位置，選取“模”為“常數(shù)”，在“A”輸入“20”，“應(yīng)用”→“確定”。如圖35所示：</p><p>　?、茊螕艚缑嬗叶说摹胺治龆x”

112、按鈕，彈出“分析定義”對話框，接受默認的名稱，選擇分析類型為“運動學(xué)”，輸入運行時間為30，接受下面所有的默認選項，單擊“運行”按鈕，運行完成后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)回到“定義分析”對話框，單擊“確定”按鈕。關(guān)閉“定義分析”對話框。</p><p>　?、屈c擊界面右端的“回放”按鈕，進入“回放”對話框，點擊“播放”按鈕，查看運動情況。如圖36所示：</p><p>　　圖35

113、 圖36</p><p>　　⑷單擊“捕獲”，接受默認值單擊確定，制定視頻動畫播放文件。見ZHUANG-PEI.mpg.</p><p><b>　　5.4 動態(tài)分析</b></p><p>　?、艈螕粲疫吂ぞ邫凇岸x伺服電動機”按鈕，在類型選項卡中選取“運動軸”，選擇“sua

114、nglianyuanzhutulun”的A_1軸，單擊“反向”。單擊“輪廓”→“速度”，在“初始位置”中接受當(dāng)前位置，選取“模”為“常數(shù)”，在“A”輸入“120”，“應(yīng)用”→“確定”。</p><p>　?、茊螕艚缑嬗叶说摹胺治龆x”按鈕，彈出“分析定義”對話框，接受默認的名稱，選擇分析類型為“動態(tài)”，輸入運行時間為4，接受下面所有的默認選項，單擊“運行”按鈕，運行完成后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)回到“定義分析”對話

115、框，單擊“確定”按鈕。關(guān)閉“定義分析”對話框。</p><p>　　⑶單擊“生成分析的測量結(jié)果”按鈕，圖形類型選擇“測量與時間”，勾選“分別繪制測量圖形”，選擇結(jié)果集，單擊“繪制新測量”按鈕，進入“測量定義對話框”。</p><p>　?、确至窟x擇“z分量”，類型選擇“位置”，點選“tui_gan.prt”上端一點。如圖37所示,單擊“應(yīng)用”→“確定”。</p><p&

116、gt;<b>　　圖37</b></p><p>　?、蛇M入“測量結(jié)果對話框”，單擊“繪制制定結(jié)果集所選測量圖形”，彈出“圖形工具”。得出推桿即從動件的位移—時間圖像【22】，如圖38所示：</p><p>　?、手貜?fù)步驟⑶，分量選擇“z分量”，類型選擇“速度”，點選“tui_gan.prt”上端一點。如圖37所示，單擊“應(yīng)用”→“確定”。</p>&l

117、t;p>　?、诉M入“測量結(jié)果對話框”，單擊“繪制制定結(jié)果集所選測量圖形”，彈出“圖形工具”。得出推桿即從動件的速度—時間圖像，如圖39所示：</p><p>　?、讨貜?fù)步驟⑶，分量選擇“z分量”，類型選擇“加速度”，點選“tui_gan.prt”上端一點。如37所示，單擊“應(yīng)用”→“確定”。</p><p>　?、瓦M入“測量結(jié)果對話框”，單擊“繪制制定結(jié)果集所選測量圖形”，彈出“圖形

118、工具”。得出推桿即從動件的加速度—時間圖像，如圖40所示： </p><p>　　圖38 位移—時間圖像</p><p>　　圖39 速度—時間圖像</p><p>　　圖40 加速度—時間圖像</p><p>　　⑽從圖38可知推桿的位移，推程時間為，遠休止時間為，回程時間為，近休止時間為，這與運動要求相符，驗證設(shè)計的正確性；從圖39可

119、知推桿最大速度，速度曲線過渡不平滑，存在柔性沖擊，與設(shè)計相符；從圖40可知推桿最大加速度，加速度存在突變，進一步驗證機構(gòu)存在柔性沖擊。通過以上的分析可知：推桿的位移、運動時間、速度和加速度的變化規(guī)律，實現(xiàn)了在虛擬的環(huán)境中驗證設(shè)計是否符合要求，以便發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。</p><p><b>　　6 總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　6.1 小結(jié)

120、</b></p><p>　　本文介紹了雙聯(lián)圓柱凸輪的研究現(xiàn)狀和研究的目的意義以及應(yīng)用前景，根據(jù)雙聯(lián)圓柱凸輪的特殊結(jié)構(gòu)特點和特殊運動要求，選擇了凸輪曲線，以最大許用壓力角、最大推力、滾子直徑、導(dǎo)程為4個基本參數(shù)，運用Pro/E進行參數(shù)化設(shè)計，既不需計算滾子的修正軌跡，又能完全保證雙聯(lián)圓柱凸輪的特殊運動要求。運用Pro／E軟件進行運動仿真與動態(tài)分析，在虛擬的環(huán)境中實現(xiàn)機構(gòu)運動，對于提高設(shè)計效率降低生產(chǎn)成

121、本有很大的作用，對加工制造形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模有著重要的意義。</p><p><b>　　6.2 展望</b></p><p>　　圓柱凸輪經(jīng)歷了百年發(fā)展，從傳統(tǒng)低速凸輪設(shè)計發(fā)展到現(xiàn)在的高速度優(yōu)化凸輪設(shè)計，從手工設(shè)計到現(xiàn)代的計算機輔助設(shè)計，隨著科技的發(fā)展，圓柱凸輪還將繼續(xù)發(fā)展下去，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的需要，盡管電子技術(shù)的發(fā)展, 某些設(shè)備的控制元件可以采用電子元器件, 但它們一