基于PRO/E的雙軸雙凸輪聯(lián)動(dòng)軌跡再現(xiàn)機(jī)構(gòu)機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)摘要凸輪機(jī)構(gòu)在各種自動(dòng)機(jī)床中起著很重要的作用，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)軌跡再現(xiàn)的凸輪機(jī)構(gòu)。本文詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)中的每個(gè)步驟。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有兩個(gè)，一個(gè)是改進(jìn)一個(gè)原有的計(jì)算機(jī)程序，能根據(jù)已知的點(diǎn)的軌跡，自動(dòng)設(shè)計(jì)出聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律；另一個(gè)是使用PRO/E軟件從三維造型出發(fā)構(gòu)造出機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置，再通過(guò)CAD軟件繪制出雙軸雙凸輪聯(lián)動(dòng)軌跡再現(xiàn)機(jī)構(gòu)機(jī)械裝置裝配工作圖。關(guān)鍵詞：聯(lián)動(dòng)凸輪；軌跡再現(xiàn)；機(jī)構(gòu)；機(jī)械設(shè)計(jì)第2頁(yè)共45頁(yè)Designofthebiaxialanddouble-camscombinedmachineequipmentbasedonPRO/EAbstractCamsplayanimportantroleinavarietyofautomatedmachinetools.Duringthisgraduationdesign,thelinkagetrackofreproductionofcamsismymaintask.Thispaperdescribesthedesignofeachstep.Thedesignhastwomaintasks:oneistoimproveanexistingcomputerprogram,accordingtoaknownpointofthetrack,whichcandesignadouble-camscombinedmachineautomaticallybasedonthegivenlocus；theotheristodesignamachineequipmentbyPRO/EandthentodrawinganengineeringdrawingbyCAD.Keywords:Linkagecam；trackofreproduction；institutions；mechanicaldesign第3頁(yè)共45頁(yè)目錄1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題介紹611課題的意義和目的612凸輪研究的現(xiàn)狀613凸輪機(jī)構(gòu)的種類71.3.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成71.3.2凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)81.3.3凸輪機(jī)構(gòu)的分類914課題內(nèi)容介紹1015設(shè)計(jì)方案比較112聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)軌跡再現(xiàn)CAD及圖形仿真算法1321程序開(kāi)發(fā)軟件的選擇1322總體算法1523程序界面及仿真模塊介紹16231程序界面16232仿真模塊的設(shè)計(jì)分析203應(yīng)用實(shí)例224凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明及主要部件的校核計(jì)算2441總體結(jié)構(gòu)布局2442電動(dòng)機(jī)的類型選擇2643帶傳動(dòng)的類型選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算2744軸的校核計(jì)算30441軸的結(jié)構(gòu)30442軸的校核計(jì)算3145軸承的選擇3246軸承密封裝置的選擇34第4頁(yè)共45頁(yè)47軸承潤(rùn)滑方式的選擇3548離合器的類型選擇3549齒輪的設(shè)計(jì)35410撥叉的設(shè)計(jì)36411凸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36412連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)375凸輪機(jī)構(gòu)主要部件的三維零件圖及總裝配圖3951齒輪零件圖3952電動(dòng)機(jī)零件圖3953支座裝配圖3954凸輪裝配圖4055連桿裝配圖4156離合器零件圖4157軸類零件圖4258凸輪機(jī)構(gòu)總裝配圖426結(jié)束語(yǔ)44參考文獻(xiàn)附件：1凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)軌跡再現(xiàn)CAD程序清單2凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)總裝圖3凸輪機(jī)構(gòu)三維裝配圖4相關(guān)英語(yǔ)資料翻譯第5頁(yè)共45頁(yè)1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題介紹11課題的意義和目的凸輪連桿機(jī)構(gòu)是重要的組合機(jī)構(gòu)，通過(guò)選擇合適的機(jī)構(gòu)構(gòu)件和設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，可在一定的范圍內(nèi)使執(zhí)行構(gòu)件上某點(diǎn)實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)的軌跡。凸輪連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的機(jī)械與數(shù)控機(jī)械相比具有成本低、工作速度快和工作可靠度高的優(yōu)點(diǎn)，因而該機(jī)構(gòu)在自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)機(jī)床中有廣泛的應(yīng)用前景。軌跡再現(xiàn)凸輪連桿機(jī)構(gòu)使用CAD技術(shù)可解決凸輪連桿機(jī)構(gòu)中構(gòu)件尺寸的確定和凸輪輪廓設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。本課題的主要內(nèi)容有三個(gè)：一個(gè)是改進(jìn)原有CAD中不合理部分，以使其更合理；第二個(gè)是使用PRO/E軟件設(shè)計(jì)出該機(jī)構(gòu)的三維模型，以使其更直觀；第三個(gè)是使用AutoCAD繪制出相應(yīng)的裝配工作圖，以使其更實(shí)用。12凸輪研究的現(xiàn)狀凸輪機(jī)構(gòu)廣泛的用于各種自動(dòng)機(jī)中。例如：自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)成形機(jī)、自動(dòng)裝配機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、紡織機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、印刷機(jī)械、自動(dòng)辦公設(shè)備、自動(dòng)售貨機(jī)、陶瓷機(jī)械、加工中心換刀機(jī)構(gòu)、高速壓力機(jī)械、自動(dòng)送料機(jī)械、食品機(jī)械、物流機(jī)械、電子機(jī)械、自動(dòng)化儀表、服裝加工機(jī)械、制革機(jī)械、玻璃機(jī)械、彈簧機(jī)械和汽車等。凸輪機(jī)構(gòu)之所以能夠得到如此廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗哂袀鲃?dòng)、導(dǎo)向和控制等功能。當(dāng)它作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，可以產(chǎn)生復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；當(dāng)它作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)，可使工作機(jī)械的動(dòng)作端產(chǎn)生復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡；當(dāng)它作為控制機(jī)構(gòu)時(shí)，可控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)。隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，各種自動(dòng)機(jī)正朝著高效率、高精度、自動(dòng)化程度高、優(yōu)良的性能價(jià)格比、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單和維修方便等方向發(fā)展。為適應(yīng)這種發(fā)展形勢(shì)，滿足自動(dòng)機(jī)的要求，作為自動(dòng)機(jī)核心部件的分度凸輪機(jī)構(gòu)必須具有優(yōu)良的凸輪曲線和高速、高精度性能?，F(xiàn)代機(jī)械日益向高速發(fā)展，凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度也越來(lái)越高，因此高速凸輪的設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究已引起普遍重視，并已提出了許多適于在高速條件第6頁(yè)共45頁(yè)下采用的推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及一些新型的凸輪機(jī)構(gòu)。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造已獲得普遍的應(yīng)用，從而提高了設(shè)計(jì)和加工的速度及質(zhì)量，這也為凸輪機(jī)構(gòu)的更廣泛的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。由于計(jì)算機(jī)軟件和數(shù)控軟件的普及，凸輪CAD和CAM軟件的問(wèn)世，為高速高精度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)提供了有利條件。凸輪曲線特性優(yōu)良與否直接影響凸輪機(jī)構(gòu)的精度、效率和壽命。多年來(lái)，世界上許多凸輪專家創(chuàng)造了數(shù)十種特性優(yōu)異的凸輪曲線。這些凸輪曲線完全能夠滿足各種自動(dòng)機(jī)的要求。其中，最常用的有修正正弦曲線、修正梯形曲線和修正等速曲線等。日本山梨大學(xué)牧野洋教授研發(fā)的三角函數(shù)通用凸輪曲線幾乎包括全部凸輪曲線。西岡雅夫博士開(kāi)發(fā)了代數(shù)式通用凸輪曲線。利用這些通用凸輪曲線，輸入一定參數(shù)，就能得到滿足工作特性要求的凸輪曲線，從而制造出滿意的凸輪機(jī)構(gòu)。牧野洋教授于1976年出版的自動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)學(xué)一書(shū)在我國(guó)凸輪學(xué)術(shù)界影響深遠(yuǎn)，對(duì)我國(guó)自動(dòng)機(jī)械的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。我國(guó)在凸輪機(jī)構(gòu)研究方面歷史悠久，理論較深，但在設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)等應(yīng)用技術(shù)方面，與美德日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距較大。隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，我國(guó)在凸輪機(jī)構(gòu)的的理論研究和實(shí)用技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。在20世紀(jì)90年代初期，西北輕工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)在的陜西科技大學(xué)）彭國(guó)勛、劉昌祺、肖正揚(yáng)和曹巨江等教授承擔(dān)了國(guó)務(wù)院生產(chǎn)辦特批的國(guó)家重點(diǎn)企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“高速高精度凸輪間隙分度機(jī)構(gòu)CAD/CAM”的研究任務(wù)，成功的研制了平行分度、圓柱分度和弧面分度等凸輪機(jī)構(gòu)的CAD/CAM軟件。在劉昌祺教授指導(dǎo)下，與南通機(jī)床廠合作，設(shè)計(jì)成功了我國(guó)第一臺(tái)弧面凸輪數(shù)控銑床，使我國(guó)在弧面凸輪的設(shè)計(jì)與制造方面邁出了歷史性的一步。13凸輪機(jī)構(gòu)的種類131凸輪機(jī)構(gòu)的組成第7頁(yè)共45頁(yè)圖1-1凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪1、從動(dòng)件2、機(jī)架3三個(gè)基本構(gòu)件組成，是一種高副機(jī)構(gòu)。其中凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常作連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件則在凸輪輪廓的控制下按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。凸輪接觸端的特征如下：1）圓端。凸輪滾子是滾動(dòng)接觸，磨損小。當(dāng)凸輪曲