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1、2009 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）第 1 页 共 31 页目 录第一章 绪 论 2 1.1 引 言 2 1.2 国内外凸轮的研究情况和发展趋 势 2 1.3 课题的提出和研究内 容 5 1.4 课题的意 义 5 第二章凸轮机构的分 类 6 2.1 凸轮机构的名词术 语 6 2.2 凸轮机构的分 类 8 第三章凸轮机构的共轭曲面方程和基本运动方 程 11 3.1 凸轮机构的共轭曲面原 理 11 3.2 凸轮机构的曲面方程 11 第四章 凸轮轮廓曲线的解析法设 计 13 4.1 凸轮理论轮廓线方程 式 13 4.2 凸轮实际轮廓线方 程 13 4.3 凸轮机构的最大压力 角 1
2、6 4.4 凸轮廓线上任一点的曲率半 径 16 第五章 计算机辅助设计凸轮轮廓 (CAD) 16 5.1 凸轮机构 CAD 的系统分程渝进：凸轮机构的计算机辅助设计第 2 页 共 31 页析 16 5.2 系统总体结构设计及系统实现方 法 17 5.2.1 总体结构设 计 17 5.2.2 窗体界面设 计 17 5.2.3 凸轮计算机辅助设计主程 序 18 5.2.4 运行实 例 27 结束 语 29 致 谢 29 参考文 献 30 英文摘 要 31凸轮机构的计算机辅助设计摘要摘要:解析法设计凸轮轮廓精度较高，但设计烦琐，工作量大。利用 VB 在计算机上对凸轮机构进行设计计算，能迅速确定凸轮轮
3、廓各点坐标值，且能随时修改，精确的画出凸轮轮廓.本文介绍了利用 VB 对凸轮机构进行计算机辅助设计的过程，使凸轮机构的设计简单、精确。关键词关键词:凸轮机构;理论轮廓;实际轮廓;计算机辅助设计(CAD)2009 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）第 3 页 共 31 页第一章绪论.引言随着科学技术1的发展，在许多机械设备中，各种自动机和半自动机日益增多，由于生产工艺的要求，往往需要机构来实现周期性的间歇运动。自动机械和各种生产线上常用的传统间歇机构有:棘轮机构、槽轮机构、星轮机构、不完全齿轮机构、连杆间歇机构等。传统的间歇机构由于分度精度不高，特别是动力学性能差，只能用于低速、轻载传
4、动，每分钟分度几次、几十次，无法满足现在工业提出的自动化、高精度、重载荷、高效率的要求，需要新型间歇传动机构的创新与应用，于是出现了凸轮分度机构，该机构把凸轮的连续运动转化为分度盘的间歇转动，分度盘的运转是按最佳运动规律转动的，具有良好的运动性能和动力性能，因此间歇分度凸轮机构得到了迅速的发展，尤其是在轻工业自动机械中，得到了广泛的应用.凸轮机构是一种常用机构，研究的范围最为广泛，只有研究齿轮机构和连杆机构的2程渝进：凸轮机构的计算机辅助设计第 4 页 共 31 页论文数量有可能超过凸轮机构，这是由于凸轮机构的结构和应用所决定而导致的必然结果。凸轮机构的结构简单紧凑、占用空间体积小，应用十分广
5、泛，在各自动机床、计算机、印刷机、包装和食品机械、纺织机械、内燃机以及自动控装置中都采用了各种各样的凸轮机构。凸轮机构的图解性设计，虽然简便易行.但精度差，不能够满足凸轮机构向心速度、高精度、低噪音和长寿命等方面发展。同时，由于凸轮机构的种类繁多以往使用的解析法。公式也不太统一，难以用于来编制较为通用的计算机程序，一般只能处理己公式化的知识，难以满足工程技术人员在实践中的需要。基于上述各种原因，本论文选择凸轮机构的计算机辅助设计作为研的内容。首先在3第一部分中，对凸轮机构的发展和应用的历史以及研究概况作综述，回顾过去，以便应用于现在，拓展未来。第二、三两部分，着眼于凸轮构设计的基础性分析研究，
6、归纳总结了各种各样的凸轮机构，分析其不同的运规律，便于后面章节对凸轮机构作统一性的设计研究。第四部分侧重于分析凸的曲面，从数学领域中的高等空间解析几何出发，借用齿轮啮合中共扼曲面原理找出较为统一的凸轮机构曲面方程。第五部分从凸轮机构的程序结构原理出发利用 VB 语言编制出一小型程序，在设计中可以节省大里复杂费时、费力的计算，从而达至逸劳永逸之目的。12 国内外凸轮的研究情况和发展趋势随着社会不断向前4发展，市场对机械产品的要求已经从大批量、少品种转化为小批量、多品种。这就要求企业对市场需求能快速响应，缩短产品开发、生产周期。要解决这些问题，从技术层面看，以 CAD/CAM 集成技术为切入点发展
7、制造也是最重要的举措。CAD/CAM 技术是加快产品更新换代、增强企业竟争能力的最有效手段，是先进制造技术的重要组成部分。目前，CAD/CAM 技术应用已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。自 20 世纪 60 年代，CAD, CAM 技术的诞生、发展到应用，受到了政府、企业、研究机构的广泛关注。进入 80 年代以后，由于硬件技术的快速发展，使得 CAD/CAM 技术的应用领域更加广阔。软件在系统中占有越来越重要的地位，商业化的 CAD/CAM 软件大量投入市场，然而，商业化的 CAD/CAM 系统是通用平台，不可能考虑到所有行业、所有产品的特点。具体到行业、企业，不可能得到针对具体产品
8、的即装即用的 CAD/CAM 系统。需要在通用平台上进行局部的二次开发才能得到满足生产实际要求的 CAD/CAM 系统。凸轮是机械中的一个零件，具有曲线轮廓或凹槽。从系统论的观点来看，凸轮机构系统由凸轮、机架 、从动件或从动件子系统有机结合而构成。从动件是指与凸轮直接接触的一个构件，而从动件子系统则包括受凸轮驱动的所有元件，这些元件可以与从动件直接接触，也可通过其它传动元件(如齿轮、连杆等)与从动件间接相连。机架则是用来支承凸轮和从动件的构件。凸轮机构的工作原理是通过高副直接接触，凸轮将其自身运动连续或不连续地传递给相应从动件。由于凸轮可以制造成各种各样的形状、传递各种复杂的运动，凸轮机构从理论土:l 讲可以实现任意的从动件运动规律，利用它可以把回转运动转变成直动或摆动。但2009 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）第 5 页 共 31 页事实上由于制造精度、误差等原因，凸轮机构传动也受到相应的限制。为了便于进一步认识凸轮机构，现将其本身的优点归纳如下:5主要优点 (1)体积小，占用空间少，结构紧凑。 （2）易于达到动平衡。(3)从动件的运动规律可以任意拟定，因而凸轮机构可以用在对从动件运动规律要求严格的地方;也可以用在要求从动件作间歇运动的地方，其运动时间与停歇时间的比例以及停歇次数都可任意拟定
