毕业论文--计算机辅助设计vb设计凸轮轮廓曲线机械原理课程设计.doc

课程设计报告 课程设计题目：计算机辅助设计基于Visual Basic6.0设计凸轮轮廓曲线 学生姓名：席翔 专 业：机械工程及其自动化 班 级：机械1101班 指导教师：刘衍平 2013年 07 月 0 1日 计算机辅助设计VB设计凸轮轮廓曲线（本人课程设计现整理包括界面和代码，为其他做相关设计的同学提供参考） 一、前言：凸轮机构是工程中用于实现机械化和自动化的一种重要驱动和控制机构，凸轮机构结构简单、紧凑，但能在实现控制功能的同时传递较大的功率。因此，凸轮机构在生产中具有无可替代的优越性，尤其在高速度、高精度传动与分度机构及引导机构中，更有突出的 优点。本文通过凸轮机构运动参数理论计算，建立凸轮机构数学模型，利用Visual Basic 实 现面向对象化的编程。首先，查找有关凸轮机构运动参数理论计算的书籍和资料，了解凸轮机构设计的方法，建立凸轮机构参数数学模型。然后，在Visual Basic 6.0 软件中，对凸轮机构参数设计进行编程，通过VB 编程画出凸轮机构的位移曲线、速度曲线、加速度曲线及凸轮轮廓曲线，并将VB 源程序打包成可执行程序。 二、背景：凸轮机构是工程中用于实现机械化和自动化的一种重要驱动和控制机构，在轻工、纺织、食品、医药、印刷、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中获得广泛应用。 为了提高产品的质量和生产率，对机械设备的性能指标提出更高的要求，就凸轮机构而言， 必须进一步提高其设计水平，在解析法的基础上开展计算机辅助设计的研究和推广应用。 凸轮机构结构简单、紧凑，但能在实现控制功能的同时传递较大的功率。因此，凸轮 机构在生产中具有无可替代的优越性，尤其在高速度、高精度传动与分度机构及引导机构 中，更有突出的优点。 三、我国情况：近十多年来，我国无论是在凸轮机构的理论和应用研究，还是在凸轮机构的产品开发和制造方面，都已取得了很大的进步，就理论研究方面而言，已达到了世界先进水平。在凸轮机构制造方面，与发达国家相比，还有一定的差距。究其原因，一方面，我国的机械制造业的总体水平不高，缺乏精密的关键设备， 自主研制和改造的设备其精度、刚度和可靠性都比较差，在材质、热处理和工艺等方面还存在不少问题；另一方面，从研究单位 到企业在制造方面所投入的财力和人力远远不足，也未引起有关部门的重视。如果这方面 再不下大力气，我国的凸轮机构的研究水平还将长期落后于世界先进水平。 四、凸轮机构运动参数：图2-1 所示为一对心直动推杆盘形凸轮机构。图中，以凸轮的回转轴心O 为圆心，以凸轮的最小半径0 r 为半径所作的圆称为基圆， 0 r 称为基圆半径。图示凸轮的轮廓由AB、BC、CD 及DA 四段曲线组成，而且BC、DA 两段为圆弧。凸轮与推杆在点A 接触时，推杆处于最低位置。当凸轮以等角速度?? 逆时针转动时，推杆在凸轮廓线AB 段的推动下，将由最低位置A 被推到最高位置B?? ，推杆运动的这一过程称为推程，而相应的凸轮转角0 ??称为推程运动角。凸轮继续转动，推杆与凸轮廓线的BC 段接触，由于BC 段为以凸轮轴心O 为圆心的圆弧，所以推杆将处于最高位置而静止不动，此一过程称为远休，与之相应的凸轮转角01 ?? 称为远休止角。而后，当推杆与凸轮廓线的CD 段接触时，它又由最高位置回到最低位置，推杆运动的这一过程称为回程，相应的凸轮转角0 ?? ?? 称为回程运动角。最后，当推杆与凸轮廓线DA 段接触时，由于DA 段为以凸轮轴心O 为圆心的圆弧，所以推杆将在最低位置静止不动，此一过程称为近休，相应的凸轮转角02 ?? 称为近休止角。凸轮再继续转动时，推杆又重复上述过程。推杆在推程或回程中移动的距离h 称为推杆的行程。 所谓推杆的运动规律，是指推杆在运动时，其位移s 、速度v 和加速度a 随时间t 变化 的规律。 五、解析法：用作图法设计凸轮廓线，概念清晰，简便易行；但误差大，效率低。对于精度要求较高且结果复杂的凸轮廓线，通常采用解析法设计。尤其是近年来随着计算机与数控加工技术的发展，解析法在凸轮廓线的设计中已得到了广泛的应用。用解析法设计凸轮廓线的关键问题是将凸轮廓线表示为数学方程，这一过程称为建立数学模型。 用解析法设计一直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度ω 逆时针方向转 动，凸轮基圆半径r0,滚子半径r,导向和凸轮轴心间的相对位置及偏距e,从动件的运动规律 s ?? s(?? )。（1） 理论廓线方程过凸轮的回转中心O 建立直角坐标系XOY,如图2-9 所示，设推程开始时从动件滚子中心处于B0 点，B0 即为凸轮理论廓线的起始点。当凸轮逆时针转过角时，应用反转法，假设凸轮不动，则从动件与导