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

1、通過對現(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)計的特點，選用Pro/E軟件作為二次開發(fā)平臺，利用Pro/TOOLKIT、Pro/Program、VisualC++構(gòu)建了開發(fā)環(huán)境。 利用相對運動法和等距曲線理論，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)若廓形上點的曲率中心在廓形的外側(cè)，則該點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)傳動的條件：(1)在任意時刻，每片凸輪都要與至少1個滾子嚙合；(2)在任意時刻，至少有1個滾子處于凸輪的驅(qū)動區(qū)域。導(dǎo)出了平行分度凸輪機(jī)構(gòu)壓力角方程，對平行分度凸輪機(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)的運動學(xué)分析，蓋特曼運動規(guī)律和變余弦運動規(guī)律輸出角位移θ和角速度ω的變

3、化規(guī)律相似，均為間歇運動輸出；角加速度a的變化規(guī)律卻有著本質(zhì)的區(qū)別，變余弦運動規(guī)律時，角加速度有突變；蓋特曼運動規(guī)律時，角加速度沒有突變。 在動力學(xué)研究中，對平行分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡化，以嚙合點為界線，將系統(tǒng)分為輸入、輸出兩個子系統(tǒng)，這兩個子系統(tǒng)在嚙合點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)簡化成分別由等效轉(zhuǎn)動慣量、等效剛度、等效阻尼組成的單自由度動力學(xué)模型，導(dǎo)出了扭轉(zhuǎn)振動的動力學(xué)方程，導(dǎo)出了基于數(shù)值計算思路的解

4、的表達(dá)式，并進(jìn)行了動力學(xué)仿真分析，得出結(jié)論：輸入轉(zhuǎn)速對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。動程角對振動有明顯的影響，動程角越小，振動越嚴(yán)重。在參數(shù)相同時，變余弦運動規(guī)律對應(yīng)的最大振幅小于蓋特曼運動規(guī)律對應(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，兩種運動規(guī)律對應(yīng)的振動情況差異很大，蓋特曼運動規(guī)律對應(yīng)的振動衰減的早且快，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)的計算，介紹了CAD框架和零件建模與裝配的實現(xiàn)。在CAM模塊的開發(fā)過程中，CAM模塊系統(tǒng)的實現(xiàn)是利用Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)和VC++開發(fā)的動態(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)計和加