盘型凸轮轮廓的计算机辅助设计.pdfVIP

第 16 卷第 4 期 南通职业大学学报 Vol. 16 No. 4 2002 年 12 月 JOURNAL OF NANTONG VOCATIONAL COLLEGE Dec. 2002 盘型凸轮轮廓的计算机辅助设计 顾蓉蓉 (南通职业大学 机械工程系 ,江苏 南通 226007) 摘 要 : 本文介绍了解析法和计算机辅助设计方法在凸轮轮廓曲线设计中的应用, 重点建立了直动从动件盘 型凸轮轮廓的数学模型 ,并给出了用 Visual Basic 语言编制的部分子程序及主程序的框图。 关键词 :盘型凸轮轮廓 ;解析法 ;计算机辅助设计 ( ) 中图分类号: TH132. 47 文献标识码 :A 文章编号 :1008 - 5327 2002 04 - 0024 - 04 由于高速、精密、自动化和智能化机械的生产需要, 随着计算技术的飞速发展以及计算机的日益普 及 ,计算机辅助设计越来越多地用于机构的设计和分析。凸轮机构是常用的一种基本机构,其结构简单、 紧凑 , 而且只要设计出凸轮轮廓曲线 , 就可使从动件的位移、速度和加速度以给定的运动规律变化 , 工作 可靠。传统的图解法设计凸轮轮廓曲线虽然比较简单、直观 ,但由于作图误差较大 ,所以只适用于对从动 件运动规律要求不太严格的地方 ,对于精度要求高的高速凸轮、靠模凸轮等 ,必须用解析法和计算机辅助 设计方法进行精确的计算和设计。 目前很多书上介绍了关于凸轮轮廓曲线的计算机辅助设计, 但大多是以某一特定条件下的凸轮机构 进行分析和编程的 ,条件一旦改变 ,必须重新编制程序 ,通用性差。本文就直动从动件盘型凸轮轮廓的计 算机辅助设计进行较全面的分析和讨论。 1 直动从动件盘型凸轮轮廓数学模型的建立 1. 1 滚子从动件 ( ) 如图 1 a 所示 , 选取 x , y 坐标系 , B 0 点为凸轮起始点 ,开始时从动件滚子中心处于 B 0 点处 , 当凸轮 δ 转过 角时 , 从动件相应地产生位移 S , 根据反转法原理 , 此时滚子中心应处于 B 点 , 其直角坐标为 : ( ) δ δ x = s 0 + s sin + ecos ( ) δ δ ( ) y = s 0 + s cos - esin 1 ( ) 2 2 ( ) 式中 : e 为偏距 若从动件导路通过凸轮轴心 O , 则 e = 0 ; s = r0 - e r 为基圆半径 0 0 ( ) 式 1 即为凸轮理论轮廓的曲线方程式。用同样的方法可以推导出凸轮顺时针方向回转或从动件导 路左偏置时对应的凸轮理论轮廓的曲线方程式。如果引入两个参数 m 和 n , 并规定凸轮顺时针回转时 m = 1 ,逆时针回转时 m = - 1 ; 从动件右偏时 n = 1 ,左偏时 n = - 1 ,则凸轮的理论轮