平行分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD-CAM系統(tǒng)研究.pdf

1、通過對(duì)現(xiàn)有各利CAD/CAM軟件的分析，并結(jié)合平行分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用Pro/E軟件作為二次開發(fā)平臺(tái)，利用Pro/TOOLKIT、Pro/Program、VisualC++構(gòu)建了開發(fā)環(huán)境。 利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)法和等距曲線理論，導(dǎo)出了平行分度凸輪的廓形坐標(biāo)方程，分析了平行分度凸輪的完全及不完全廓形，提出了平行分度凸輪廓形不發(fā)生干涉的條件：(1)若廓形上點(diǎn)的曲率中心在廓形的外側(cè)，則該點(diǎn)的曲率半徑不能小于滾子的半徑；(2)分度廓形的

2、導(dǎo)數(shù)連續(xù)。提出了機(jī)構(gòu)連續(xù)傳動(dòng)的條件：(1)在任意時(shí)刻，每片凸輪都要與至少1個(gè)滾子嚙合；(2)在任意時(shí)刻，至少有1個(gè)滾子處于凸輪的驅(qū)動(dòng)區(qū)域。導(dǎo)出了平行分度凸輪機(jī)構(gòu)壓力角方程，對(duì)平行分度凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角進(jìn)行了分析，在凸輪驅(qū)動(dòng)滾子的區(qū)域內(nèi)，滾子半徑rr越大，壓力角越大；滾子分布圓半徑rd越大，壓力角越小。頂圓半徑Ra越小，壓力角取值范圍越小。 進(jìn)行了平行分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，蓋特曼運(yùn)動(dòng)規(guī)律和變余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律輸出角位移θ和角速度ω的變

3、化規(guī)律相似，均為間歇運(yùn)動(dòng)輸出；角加速度a的變化規(guī)律卻有著本質(zhì)的區(qū)別，變余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，角加速度有突變；蓋特曼運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，角加速度沒有突變。 在動(dòng)力學(xué)研究中，對(duì)平行分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以嚙合點(diǎn)為界線，將系統(tǒng)分為輸入、輸出兩個(gè)子系統(tǒng)，這兩個(gè)子系統(tǒng)在嚙合點(diǎn)處通過力和位移的偶合相互聯(lián)系。將輸入子系統(tǒng)和輸出子系統(tǒng)簡(jiǎn)化成分別由等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效剛度、等效阻尼組成的單自由度動(dòng)力學(xué)模型，導(dǎo)出了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，導(dǎo)出了基于數(shù)值計(jì)算思路的解

4、的表達(dá)式，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析，得出結(jié)論：輸入轉(zhuǎn)速對(duì)最大振幅的影響非常之小，可以認(rèn)為輸入轉(zhuǎn)速不影響最大振幅；但是，輸入轉(zhuǎn)速影響振動(dòng)的形態(tài)，主要原因是輸入轉(zhuǎn)速的變化改變了激振頻率。動(dòng)程角對(duì)振動(dòng)有明顯的影響，動(dòng)程角越小，振動(dòng)越嚴(yán)重。在參數(shù)相同時(shí)，變余弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)應(yīng)的最大振幅小于蓋特曼運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)應(yīng)的最大振幅；但是，在離開分度區(qū)進(jìn)入位置保持區(qū)的過程中，兩種運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)應(yīng)的振動(dòng)情況差異很大，蓋特曼運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)應(yīng)的振動(dòng)衰減的早且快，原因在于加速度沒有

5、突變。 構(gòu)建了系統(tǒng)框架，規(guī)劃并實(shí)現(xiàn)了各模塊功能。在CAD模塊的開發(fā)過程中，詳細(xì)介紹了凸輪廓形的形成過程和廓形數(shù)據(jù)的計(jì)算，介紹了CAD框架和零件建模與裝配的實(shí)現(xiàn)。在CAM模塊的開發(fā)過程中，CAM模塊系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是利用Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)和VC++開發(fā)的動(dòng)態(tài)連接程序，以菜單的形式加載，供Pro/E系統(tǒng)調(diào)用。 最終形成了平行分度凸輪機(jī)構(gòu)的CAD/CAM系統(tǒng)，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了子系統(tǒng)之間的信息傳遞和信息共享，提高了平行分度凸輪設(shè)計(jì)和加