凸轮机构计算机辅助设计软件开发.doc

目 次 1 引言（或绪论）………………………………………………………………………………… 1 2 凸轮机构的分析过程……………………………………………………………… 1 2.1 计算机辅助设计方法…………………………………………………………… 1 2.2 凸轮轮廓解析法方程的建立…………………………………………………… 1 2.2.1 尖顶直动从动件盘形机构解析法方程建立………………………………… 2 2.2.2 滚子直动从动件盘形机构解析法方程建立………………………………… 3 3 程序界面的设置 ………………………………………………………………… 4 3.1 主界面form1的设计…………………………………………………………… 5 3.2 主界面form2的设计…………………………………………………………… 6 3.3 主界面form3的设计…………………………………………………………… 7 4 程序的编辑………………………………………………………………………… 8 4.1 form1的主要程序……………………………………………………………… 8 4.2 form2的主要程序……………………………………………………………… 9 4.3 form3的主要程序………………………………………………………………18 5 实例应用…………………………………………………………………………19 结论 ……………………………………………………………………………………23 致谢 ……………………………………………………………………………………24 参考文献………………………………………………………………………………25 附录A form3程序 ………………………………………………………………… 26 1 引言 随着信息时代和全球一体化进程的到来，我国的机械制造企业要在激烈的市场竞争中生存和发展，就必须具备产品的快速开发、研制及创新能力。凸轮机构因其独特的功能特性,在工业工程的各个领域得到极为广泛的应用。由凸轮机构特性决定，针对不同应用环境下凸轮机构都不相同。因此对单个凸轮机构进行重复设计与计算为设计人员增加大量重复性工作，使得产品设计周期延长、增加产品设计成本、降低企业竞争力。实践证明，CAD技术对加速产品开发、缩短产品设计周期、提高产品质量、降低成本起着关键作用，是支持企业增强创新设计，提高市场竞争力的强有力手段。 2 凸轮机构的分析过程 同一运动要求往往可以通过多种凸轮机构来实现，即使在凸轮机构类型确定的情况下，实现运动要求的机构基本参数和结构参数也有较大的可取范围。这就存在如何根据使用场合和工作要求，合理选择凸轮机构类型和确定有关参数的问题，它们是建立在设计方案的定量评价基础上的最优化问题。由于凸轮机构类型选择属于概念设计范畴，目前尚无系统的评价理论和方法，在一般的工程设计中，此项工作主要依赖于设计者个人的经验和主观意愿，只有通过对专家设计经验的总结，并加以描述，构造类型设计知识库和定量评价系统，基于人工智能和专家系统技术，才能实现凸轮机构类型的智能设计和最优设计[1]。介于凸轮机构种类的广泛性，本次毕业设计选取典型的尖顶从动凸轮机构和滚子从动凸轮机构作为研究对象。 2．1 计算机辅助设计的方法 在传统的凸轮轮廓设计中，大部分是采用图解法设计。由于图解法直观、简单，故对一些精度要求不高的凸轮机构仍采用。但图解法由于在等分过程中的有限性及人为的作图误差，致使所设计出来的轮廓曲线不能严格地按给定的运动规律运动[2]。因此，在现在精密的凸轮轮廓设计中，广泛采用解析法，并借助于计算机进行运算和绘图，这样可设计出较精确的凸轮轮廓曲线。 2．2 凸轮轮廓解析法方程的建立 由于本文的主要研究对象是尖顶直动盘形从动件凸轮机构和滚子直动从动件盘形凸轮机构，所以需要分别对两种机构进行解析方程的建立，从而使得更方便地在今后的编程中使用已建立起来的方程来解决问题。 2．2．1 尖顶直动从动件盘形机构解析法方程建立 在平面凸轮机构中，尖顶直动从动件盘形是最基本的形式，故以该机构为例来设计。如图1为一正偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角顺时针方向旋转偏距为，基圆半径为 ，从动件运动规律，取凸轮中心为极点，与初始向径 重合的轴为极轴，当凸轮转过任意角后，从动件上升的位移可按求出。利用反转法原理，可作出从动件反转过角后的位置，如图中虚线所示，此时，从动件尖顶与凸轮轮廓在点接触。由图中可得点向径和向角为： 式（1） 式（2） （1）式中