基于MATLAB和Solidworks的弧面凸轮设计及3D建模

弧面分度凸轮的设计

毕业设计 题目弧面分度凸轮的设计 学院机械工程学院 专业工业工程 姓名冯堃 学号 20050407069 指导教师王红岩 二OO九年六月十日

弧面分度凸轮的设计 The Design of Roller Gear Indexing Cam 专业：工业工程 学生：冯堃 指导教师：王红岩 济南大学机械工程学院 二零零九年六月

目 录 摘 要 ............................................................i ABSTRACT .. (ii) 第一章 绪论 ...................................................- 1 - 1.1 课题研究的背景和意义 .................................................................. - 1 - 1.2 分度运动 .......................................................................................... - 1 - 1.3 从动系统的工作原理 ...................................................................... - 2 - 1.4 凸轮驱动系统分度机构 .................................................................. - 3 - 1.4.1精密分度凸轮机构的基本类型 ............................................... - 3 - 第二章 弧面凸轮设计中基本参数的确认 .............................- 5 - 2.1 弧面分度凸轮机构的基本形式与工作特点 ..................................... - 5 - 2.2 运动的必要条件——凸轮曲线的选择 ............................................. - 6 - 2.3 选择曲线时考虑的运动学参数 ......................................................... - 8 - 2.4 弧面分度凸轮机构的主要运动参数 ................................................. - 9 - 2.4.1 凸轮分度廓线头数Ｈ、转盘滚子数Ｚ与转盘分度书Ｉ之间的 关系 .................................................................................................................... - 9 - 2.4.2 凸轮与转盘在分度期与停歇期的运动参数 .......................... - 9 - 2.4.3动停比k 与运动系数τ ......................................................... - 10 - 2.4.4 啮合重叠系数ε .................................................................... - 10 - 2.5弧面分度凸轮机构的主要几何尺寸计算 ........................................ - 11 - 2.5.1凸轮节圆半径1p r ，转盘节圆半径2p r 与中心距C ............... - 11 - 2.5.2许用压力角p a ...................................................................... - 11 - 2.5.3转盘节圆半径2p r .................................................................... - 11 - 2.5.4滚子数z 、相邻两滚子轴线间夹角z φ、滚子半径ρ与宽度b . - 11 - 2.5.5凸轮的主要尺寸 ..................................................................... - 12 - 2.5.6装上滚子后转盘的尺寸 ......................................................... - 13 -

弧面凸轮数控转台的设计

弧面凸轮数控转台的设计 摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson公司首先进行了系列化、标准化生产。该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。 分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。 关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真 The globoidal indexing cam rotary table Abstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexing mechanisms,such as high speed、precise index and excellent kinetics. The indexing cam mechanisms are more suitable to the work conditions where high speed and accurate output precision are needed,and have been widely used in all kinds of multi-steps machines,linear intermittent machines due to their advantages of simple structure,automatic positioning compared with other intermittent mechanisms. However,existing indexing cam mechanisms can’t meet the requirements of the fast development of automatic machines. Key words：globoidal indexing cam,Parameter analysis,Motion simulation.

直动型弧面凸轮机械手的设计

引言 间歇传动是自动机械和半自动机械中常用的机械传动方式之一，其作用是使设备中某些构件产生周期性的运动和停歇。常见的机构如棘轮机构、槽轮机构等均存在着诸如振动、冲击严重；动载荷大、磨损剧烈；定位精度低等缺陷，从而大大限制了其发展和使用。 近年来，随着CAD/CAM的发展，在凸轮的设计、制造中提供了良好的帮助。在数控机床上人们用包络原理可较容易的加工出无理论误差的凸轮轮廓面。从而使凸轮机构广泛用于多种场合。在美国、日本等国，间歇凸轮机构已形成了众多系列化产品，用户可很方便地根据自己需要选购合适的凸轮装置。其中美国CAMCO、日本三兴线材工业株式会社品种较齐全。在我国，凸轮间歇装置虽未形成工业化、系列化产品，但也有一些单位进行了长期的研究开发工作。有些已具备了设计制造各种凸轮间歇装置的能力。且对于弧面凸轮间歇摆动驱动装置类型的产品，在国内尚未出现或尚未得到广泛应用。它的研究、设计、开发、推广可广泛应用于冲模送料及其他自动机械生产线中，具有广泛的推广应用前景。

第一章绪论 1.1课题的背景及意义 当前机械产品正沿着两个方向发展，一是大型化、自动化、成型化；二是小型化、多功能、结构简单、使用可靠。在此发展过程中，各种各样的自动机械占有令人注目的地位。 近年来，随着社会的发展，机械与自动控制技术结合已成为现代机械制造生产系统中一个重要组成部分。它的发展很快融和了当今先进的自控技术、信息处理技术、先进制造技术等新兴技术，逐渐形成了一门新的科学。通过前些天参观中国西部国际装配制造业博览会，对此也感受颇深。尽管此自动机械手发展很快，但仍不能取代纯机械的机械手，因为后者在可靠性尤其是价格方面都具有十分突出的优越性。弧面凸轮机械手作为一种新型机械手，具有结构紧凑、可靠性好、成本低、精度高的特点，在现代场合仍具有十分重要的地位。 弧面凸轮机械手可以代替工人机械而繁重的劳动，是一种高效的自动化生产设备。在国外，特别是美国、日本已有其定型产品。我国关于这方面的研究还处于初期阶段，基于国内此类产品缺乏，使用者大多依靠进口，相应的使生产成本增加。因此，研制生产迫在眉睫。本课题就是在这样的情况提出的。 1.2 凸轮机构的发展概况 凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机架组成的传动机构，通常以凸轮作为机构的原动件。其运动方式主要为连续回转和往复摆动。工程中，大多根据从动件的运动状态（包括位移、速度、加速度等）来设计凸轮的轮廓数据。早期的工程技术人员大多采用绘制法绘制凸轮轮廓。这种方法不但效率低且精度差，很难精确地得到压力角和曲率半径，大多也仅限于平面凸轮的设计中。 随着计算机的广泛应用，以矢量法、非线性规划法为代表的各种新算法相继出现，把凸轮轮廓参数的计算推进到了一个崭新的阶段。 近年来，凸轮的计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）研究也获得了初步成果，设计者利用计算机终端，只要给定原始的数据即可设计出总体上最优的凸轮。可直接通过数控机床，并对刀具磨损、加工时的热变形等不定因素进行自适应控制就可加工出高精度的凸轮。且随着新工艺、新材料的不断涌现，凸轮的设计与制造已变得比较方便，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用范围将越来越广泛，其工作性能将获得明显的改善，从而将更好的促进自动机械的发展。 1.3 凸轮机构的种类与特点 凸轮机构形式繁多，是一种小型、简易、精密的机械，且因为它兼有传动、导向及控制个机构的各种功能，而得到了广泛地应用。可产生复杂的运动轨迹，实现非等速运动等。其工作特点和设计方法随机构形式而异，一般按凸轮的几何形状分类。 详细可见下面图2-1。

solidworks画凸轮技巧

凸轮。。。应该有。。。升程和回程。。所以你的槽。。应该是围绕圆柱图带旋转切不是标准圆。。。通 俗点就是3坐标都有偏移。 方法还是比较多的。。。。你可以选择。。 1。用包络。画法。。先在平面草绘出槽的中心线。。包络到圆柱体上去后。用扫描切除槽内材料。。即可。。。’ 2。可以用高级功能中的。。。。环形折弯。。。。跟一方法的区别在于这个直接折弯实体。。成一个 也圆柱。。意思就是你先画出槽的平面展开图。。再折弯就行了。 希望对你有所帮助。 直接利用运动曲线画凸轮（上篇） 已有 395 次阅读2012-2-22 15:30|系统分类:技术|曲线, 运动, SolidWorks, 谐波 概述：SolidWorks Toolbox插件里面带有凸轮插件，可以很方便地绘制各种简 单的盘形凸轮和线性凸轮。在此插件里面可以定义：摆线、谐波、正弦等9种运动曲线。但如果我们想利用一些自定义的运动曲线来生成相应的凸轮，应该如何做呢？ 下面我将详细介绍如何利用一条已存在的凸轮展开线绘制凸轮。（包括线性凸轮、盘形凸轮和圆柱凸轮） 1.将曲线导入到SolidWorks草图中： 2.直接用此草图拉伸成实体，这是线性凸轮。如下图：

3.做两个坐标系，每个坐标对应另两种凸轮：

4.加入“弯曲”特征。

5.以下分别是盘形凸轮和圆柱凸轮，效果图如下：

6.三种凸轮运动状态见下面的动画。从动画中可以看出，三种凸轮的运动轨迹跟原草图中的运动曲线是一致的。 已同步至香港智诚科技的微博 利用motion生成共扼凸轮(下篇) - 利用跟踪轨迹生成凸轮 已有 235 次阅读2012-2-20 15:15|系统分类:技术|SolidWorks, motion, 共扼凸轮 智诚科技ICT Assistant Technical Manager Lenny Yang 1，概述，在上一篇文章里，我们讲解了如何利用motion生成运动仿真。现在，我将介绍如何使用motion运动仿真进行共扼凸轮的绘制。案例如下图： 2，在motion结果上，我们可以跟踪任意点相对任意物体的运动轨迹。而在凸轮运动中，凸轮的形状跟凸轮中心点相对旋转轴的运动轨迹是相似的。所以我们只要跟踪凸轮中心点的运动轨迹就可以得到正确的凸轮形状。

试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)

试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)

弧面凸轮数控转台的设计 摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson 公司首先进行了系列化、标准化生产。该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。 分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。 关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真 The globoidal indexing cam rotary table Abstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexing

基于Matlab弧面分度凸轮的建模

基于Matlab GUI的弧面分度凸轮轮廓曲面计算平台的设计 作者：曹顺辉 摘要：介绍了利用Matlab 7.0的图形用户界面（Graphical User Interface,GUI）设计弧面分度凸轮工作廓面坐标计算平台的方法和步骤。使用户不必去了解复杂的Matlab代码及程序，直接通过该平台就可以很便捷的进行凸轮工作廓面的计算工作。并利用最终输出的坐标文件结合三维造型软件SolidWorks完成弧面分度凸轮工作廓面的三维建模。 关键字：GUI 弧面分度凸轮 三维实体建模 图形用户界面 Matlab 1 引言 弧面分度凸轮机构(图1)用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动，这种机构不需要其他附属装置即可完成较精确的分度定位[1]。和其他几种常见的间歇分度机构相比，可以在高速、重载的情况下使用，而且运行比较平稳，无较大冲击，定位精度高。但是由于弧面分度凸轮的工作廓面为空间不可展曲面，很难用常规的机械方法绘制[1]。通过Matlab编程语言，首先建立凸轮工作廓面坐标的数学模型，然后再结合Matlab的图形用户界面（GUI）设计功能，为用户提供一个图形界面。通过这个界面用户可以很便捷地进行一些复杂的数据处理和运算工作，而不必去了解界面背后代码和程序的运行过程，因此具有更加广泛的应用意义。 图1 2 Matlab 图形用户界面（GUI）简介 图形用户界面（GUI）是一个整合了诸如窗口、图标、按钮、菜单和文本等图形对象的接口，用户选中或者激活这些对象通常都会导致某个动作或者变化的发生[2]。是用户和计算机程序之间进行信息交互的一种方法，用户通过键盘、鼠标、麦克风或者绘图板等设备向计算机输入相关信息，计算机可以通过屏幕上显示图形和文本、利用喇叭发出声音来向用户提供相关信息。因此对于一个操作系统或者应用程序来说，用户接口是一个十分关键的因素，它定义了这些系统或应用程序提供给用户的视觉感受和使用感觉，因此一个友好而高效的用户接口对于应用程序或者计算机的使用者具有极强的吸引力[2]。 Matlab7.0中的图形用户接口开发环境（Graphical User Interface Development Environment,GUIDE）提供了一系列工具用于建立GUI对象，这些工具在很大程度上简化了设计和建立GUI的过程[3]。设计者通过运用GUIDE可以完成GUI图形界面的布局设计以及GUI编程工作，而这些也正是开发图形用户界面（GUI）的基本流程。 2 弧面分度凸轮轮廓曲面计算平台的GUI设计流程

2018弧面凸轮报价_弧面凸轮安装方法

2018弧面凸轮报价_弧面凸轮安装方法 弧面凸轮是比较火的分割器材。弧面凸轮是一种分割器材的传动装置，弧面凸轮轮廓面的曲线段驱使滚针轴承沿圆周转位，直线段使滚针轴承静止，并定位自锁，这样才算完成了工作步骤。想要购买弧面凸轮的朋友会比较关心弧面凸轮报价，诸城市金王精密机械有限公司为大家提供2018弧面凸轮报价，具体请咨询厂家。很多人买了弧面凸轮，想要自己安装，却不了解弧面凸轮安装步骤，下面为大家介绍弧面凸轮安装步骤。 【弧面凸轮工作原理】 弧面凸轮，在工程上又称凸轮分割器，间歇分割器。1926年，美国机械师福克森（FERGUSON）生产出一台凸轮分割器，后来凸轮分割器又称福克森。弧面弧面凸轮是输入轴上的弧面共轭凸轮与输 出轴上的滚针轴承无间 隙垂直啮合的传动装置。 弧面凸轮轮廓面的曲线 段驱使滚针轴承沿圆周 转位，直线段使滚针轴承 静止，并定位自锁，通过 该机构将连续的输入动 作转化为间歇式的输出 动作。 平面弧面凸轮是输入轴 上的平面共轭凸轮与输 出轴上的分度轮无间隙 平行啮合的传动装置。平 面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁，通过该机构将连续的输入动作转化为间歇式的

输出动作。 凸轮分割器是依靠凸轮与滚 针轴承之间的无间隙配合 (其啮合传动方式类似于蜗 轮蜗杆传动)，并沿着既定的 凸轮曲线进行重复传递动作 的装置。它输入连续旋转驱 动，输出间歇旋转、或摆动、 或提升等动作，主要应用于 自动化加工、组装、检测等 设备上面。 【弧面凸轮安装方法】 1、机体的安装 （1）分割器是经加工和正确装配调整而得到的高精度分割机构，用户使用前，不得擅自调整、拆卸、 组装。 （2）安装前确认分割器安装面有无损 伤，如有损伤，用油石修整。找正输 入、输出轴的位置，加注定位销，均 匀地拧紧螺钉。分割器承受脉动负荷 力矩作用、安装十分牢固。 （3）由于分割器安装面相对于输入、 输出轴的垂直或平行度较高，设备的 安装基面一定要保证使分割器的输入、 输出轴方向与设备所需的输入、输出

弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程_唐学飞

第27卷第2期2010年2月 机　械　设　计 J O U R N A LO FM A C H I N ED E S I G N V o l.27N o.2 F e b.2010弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程＊ 唐学飞1,贺炜2,刘言松3 (1.淮海工学院机械工程学院,江苏连云港　222005;2.南京工业职业技术学院机械系,江苏南京　210046; 3.陕西科技大学机电工程学院,陕西西安　710021) 摘要:提出了一种新的弧面分度凸轮廓面修形方法,建立了修形计算公式和经过修形的凸轮廓面方程。该方法可克服传统范成法加工的不足,提高弧面分度凸轮表面加工质量,又使得凸轮机构的啮合特性得到改善。所建立的修形计算公式和修形凸轮廓面方程可直接用于开发相应的弧面分度凸轮机构C A D/C A M系统软件。 关键词:弧面分度凸轮;廓面修形;范成法;方程 中图分类号:T H112.2 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2010)02-0024-03 弧面分度凸轮机构是工作性能优良的一种间歇转位机构(如图1所示),广泛应用于各种自动机构和自动生产线上。由于加工制造难度较大,因而弧面分度凸轮机构加工技术的研究一直倍受关注[1-4]。 弧面分度凸轮机构加工制造的关键是凸轮工作廓面的加工,传统的加工方法存在一定的问题。传统的范成法加工是在具有双回转坐标的数控机床上使刀具再现从动件的运动规律,凸轮的凹槽两侧同时参加铣削,一侧为顺铣,另一侧为逆铣,使得加工后廓面质量差;通过刀具半径补偿实现的凸轮单侧面加工方式具有理论误差;通过把凸轮廓面当作自由曲面来处理,采用球面铣刀进行点位加工的方式,没有考虑凸轮廓面的包络性质,加工质量差,加工效率低;通过两重包络加工方式实现凸轮的单侧面加工方法有方法误差,加工效率也不高;通过对弧面分度凸轮非工作廓面进行等量减薄处理的加工方法存在凸轮廓面停歇段与分度段连接过渡不光滑、动力学特性不佳的问题。 文中通过对弧面分度凸轮的工作轮廓面进行必要的修形,既可提高凸轮工作廓面的加工质量,又让啮合传动特性较好的区段(压力角较小)起主要啮合传动作用,使得凸轮机构的啮合特性得到改善。 1弧面分度凸轮标准廓面方程 1.1　坐标系的设置 弧面分度凸轮机构的坐标系设置如图1所示。 使现行的教育方式和方法面临着前所未有的挑战,虚拟实验教学系统作为一种新的教育形式,具有重要的意义,并呈现出广阔的发展前景。基于软硬件等多方面的知识,充分利用计算机领域内的最新科研成果,开发出功能完善的虚拟实验教学系统。 参考文献 [1]　陈敏,刘晓秋,伍胜男.基于V R M L技术虚拟机械设计实验室的 研究[J].机械设计,2007,24(2):68-70. [2]　李玉忠,覃达贵.基于X M L的虚拟现实研究[J].计算机仿真, 2004,21(4):87-90. [3]　林建亚,何存兴.液压元件[M].北京:机械工业出版社,1988. [4]　刘尚勤,顾耀林.基于X3D构建高效的虚拟场景[J].计算机工 程与设计,2006,27(2):303-306. [5]　彭文辉,杨宗凯,朱汉洪.远程虚拟实验过程模型研究[J].计算 机工程与设计,2006,27(18):331-334.[6]　姜佩东.液压与气动技术[M].北京:高等教育出版社,2004. A s t u d yo nt h e c o n s t r u c t i o no f v i r t u a l h y d r a u l i c t r a n s m i s-s i o nl a b o r a t o r y b a s e do nX3D t e c h n o l o g y C H E N Mi n1,G U O L i e-e n2 (1.J i a n g x i U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yN a n c h a n g B r a n c hm e c h a n i c a l a n de l e c t r i c a le n g i n e e r i n gd e p a r t m e n t,N a n-c h a n g330013, C h i n a;2.s c h o o l o f E l e c t r o m e c h a n i c a l e n g i n e e r i n g, N a n c h a n g U n i v e r s i t y,N a n c h a n g330031,C h i n a) A b s t r a c t:T h i s p a p e r t a k e s v i r t u a l e x p e r i m e n t a l s y s t e m o f t h e h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n a s a ne x a m p l e;a v i r t u a l l a b o r a t o r y w a s c o n-s t r u c t e db a s e d o n t h e o n l i n e h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n o f X3Dt e c h n o l-o g y.T h e k e y t e c h n i q u e s w e r e a n a l y z e d,a n da s c h e m e f o r r e a l i z i n g t h e v i r t u a l e x p e r i m e n t a l s y s t e mw a s p u t f o r w a r d. K e yw o r d s:X3D(e x t e n s i b l e3D);h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n; v i r t u a l l a b o r a t o r y F i g8T a b0R e f6“J i x i e S h e j i”8910 ＊收稿日期:2008-12-04;修订日期:2009-07-04 基金项目:江苏省高校自然科学研究指导性科研基金资助项目(05K J D460086) 作者简介:唐学飞(1974-),男,江苏东海人,讲师,工学硕士,主要从事先进制造技术研究,发表论文20余篇,发明专利2项。DOI:10.13841/https://www.wendangku.net/doc/c24632565.html, ki.jxsj.2010.02.013

如何用solidworks2016进行凸轮的运动仿真分析

如何用Solidworks2016进行凸轮的运动分析 李犹胜（上海200000） 0、摘要 凸轮机构是机械设计中常用的结构，它的运动仿真模拟是凸轮设计过程中不可缺少的步骤。很多专业人士都对其做了研究，但是过程趋于复杂。较多的年轻工程师很难理解，本文通过一个简单的例子通过SolidWorks2016软件来说明凸轮机构仿真模拟的方法和步骤，浅显易懂。 1、关键词 凸轮机构、运动仿真、运动分析 2、概述 凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构。凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中，几乎所有任意动作均可经由此一机构产生[1]。在设计凸轮机构时，凸轮机构的模拟运动分析将是一项必要而不可缺少的工作。它也是进行凸轮外形设计的辅助手段。 本文介绍了使用solidworks2016软件进行凸轮运动分析的基本步骤和使用技巧。 3、零件建模及装配 3.1、先用solidworks2016 将凸轮机构的零件建 模好，作为本文的一个例子，作者建立了下列零 件数模。 3.2 将上述零件导入到solidworks 2016装配体中， 具体操作为：步骤1、文件、新建、选择装配图模板，进入装配体模式 步骤2、导入凸轮轴 （1）选择插入部件 （2）在插入零部件窗口中选择“浏览”按钮。 （3）选择要插入的文件，按“打开”按钮； （4）将图形放在屏幕的任意位置，将其固定（如图2）。

步骤3、导入“凸轮” （1）重复按照步骤2的方法，将凸轮导入到装配体中。 （2）添加“同心”约束，添加后如图（3）添加“距离”约束添加后的结果如下 步骤4 、导入“滚轮” （1）重复按照步骤2的方法，将滚轮导入到装配体中。 （2）添加一个“机械约束”中的“凸轮配合”约束

弧面凸轮数控转台的设计——3D建模跟装配文档

弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配 摘要：弧面凸轮机构是一种高速装置，广泛的应用于各种机械传动中。为适应当代社会对弧面凸轮制造加工精度等方面的要求，本设计利用UG强大的二次开发功能，通过运用UG/API语言进行编程，从而开发出弧面凸轮的建模命令，使得弧面凸轮的3D建模与装配变得简单。 关键词：弧面凸轮，UG二次开发，3D建模，装配 The Design Of Globoidal Indexing Cam NC rotate table——3D construction mode and Assembly Abstract：Globoidal indexing cam mechanism is a high speed indexing drivingdevice,it is widely used in many kinds of mechanical transmission .In order to fit the social request of Arc Cam manufacturing and processing precision, this Design used a strong secondary development function of UG. By using UG/API programming, therefore, to develop a modeling command Arc Cam. And make it easy to 3D Modeling and assembling. Keywords:Globoidal indexing cam, Secondary development function of UG, 3D Modeling and assembling.

Solidworks圆柱凸轮教程

Solidworks圆柱凸轮绘制教程由于Solidworks前期版本不支持公式曲线，绘制圆柱凸轮一直比较麻烦，很多使用者到处查阅资料，寻求方法，非常浪费宝贵的时间，笔者本人也曾经一度因此努力，还好终于有所收获，虽不尽如人意，但总算得到了解决问题的办法，现在总结于下，并对不同方法进行比较，可能由于笔者也是学习阶段，水平有限，论述存在或多或少的不足，请大家多提宝贵意见，以便笔者提高。本教程将对相关曲线绘制方法、成型方法进行总结比较，希望对大家有所帮助。 一、曲线绘制方法 大家可能都知道，要想凸轮工作时冲击小，运行平稳，需要使凸轮表面升程曲线为正弦曲线，而软件本身并不支持公式，那么用什么方法来实现呢？笔者总结其方法，有如下四种，先不论优劣，一一表述： 1、曲线导入法 这种方法是一种比较实用的方法，用其它支持公式曲线的软件（比如CAD、CAXA等）生成需要的正弦曲线，保存为DWG格式，再导入Solidworks中。此方法比较简单，而且与笔者介绍的下一方法结果有类似，在此不多介绍了。 2、螺旋线转化法 这种方法是一种比较高级的方法，想出这种办法的人对软件本身领悟较深，是个高手，在此表示感谢！这种方法在后面的成型教程中

有较详细介绍。 3、多点样条拟合法 这种方法是采用多点逼近，样条拟合的方法。具体来说就是利用通过X、Y、Z点的曲线命令来做，先用数学方法计算出多个点的X、Y、Z坐标（可以用excel软件实现，方法中用到公式及VBA知识，有兴趣的朋友可以自己研究，当然也可用其它方法实现），再将这些点的坐标导入Solidworks中进行曲线拟合，如果数量足够多，精度也非常高。但缺点是比较麻烦，并不适合快速制图，在此不多介绍。4、直线投影法 这种方法是用一根直线进行投影，方法简捷，但曲线并不是十分完美，，适合在要求精度不是很高的情况下使用，在本教程下面的内容中有较详细的介绍。 二、三维成型方法 对于如何利用已经存在的曲线，在已经存在的特征或者实体上切割出槽或者叠加上凸台，软件中有很多命令，比如：拉伸、旋转、扫描、放样、包覆、圆顶等，在这里我觉得能用上的有拉伸、扫描和包覆，也许还有其它命令，笔者不了解，不做表述。 1、拉伸法 这个命令相信大家都不陌生，它可以和弯曲命令配合来实现圆柱凸轮，但由于一些原因，并不实用，教程第一种方法有简单介绍。2、扫描法 这种方法也很常见，但并不是每个人对它的了解都是那么到位，

盘形凸轮的四种设计方法

盘形凸轮的四种设计方法 深圳市百特兴科技有限公司 周杰平 摘要：详细介绍运用SolidWorks 绘制盘形凸轮的不同方法，包括插件法、解析法、折弯法及仿真法。 关键词：盘形凸轮，插件法，解析法，折弯法，仿真法，余弦加速度， SolidWorks，EXCEL。 凸轮/连杆机构以其快速、稳定的特点，在很多的场合尤其是传统的制程设备中得以运用。但其缺点也很明显：适应性较差，结构相对比较复杂，开发周期长，凸轮加工精确要求比较高等,非标设备大多由伺服马达/步进马达、丝杆/同步带、气缸/油缸等替代。近年来，由于对设备产能要求越来也高，传统的凸轮/连杆机构又受到用户青睐。以动力电池制造设备中塑封制程为例。进口设备核心机构采用凸轮/连杆机构，产能在140件/分钟以上，国产设备采用伺服/丝杆驱动，产能则在50件/分钟左右。更为重要的是前者用于制程的有效时间更长，确保了品质的可靠性。凸轮的设计将成为机构设计工程是不可缺少的技能。 本文以盘形凸轮为研究对象，分别介绍几种不同的设计方法。 一、基本参数 1.1、凸轮基本参数 项目 代号 参数值 基圆直径 D 150 凸轮厚度 W 15 辊子直径 d 25 升程 h 50 表1 1.2、从动杆运动规律 动作 运动角度数 (Φ) 起始角度位置 终止角度位置 结束半径 运动规律 推程 120 0 120 125 余弦加速度 远休止角 30 120 150 125 回程 90 150 240 75 余弦加速度 近休止角 120 240 360 75 表2 注：余弦加速度(简谐运动)方程： S=h*[1-cos(πφ/Φ)]/2

图1 二、SolidWorks 插件法 2.1、如图2，打开SolidWorks，新建零件，关闭草图。菜单栏Toolbox -> 凸轮 如菜单栏无Toolbox，先加入插件。 图2 图3 2.2、设置。如图3 凸轮类型为圆形，推杆类型为平移，如果是偏心的，可作相应的选择；开始半径为基圆半径，开始角度根据<表2>填写；旋转方向为顺时针 2.3、运动如图4

弧面凸轮机械手系列化设计

弧面凸轮机械手系列化设计! 曹巨江!，陈雪峰" （!#西北轻工业学院机电学院，咸阳$!"%&!；"#西安交通大学机械学院，西安$!%%’(） 摘要：本文借鉴模块化思想和成组技术原理，对系列化设计的思想进行了探讨。并以此为依据，对弧面凸轮机械手进行系列化设计计算，给出了设计实例及系列化设计结果。该系列化设计思路对其它新型机电产品概念设计阶段具有参考作用。 关键词：凸轮；机械手；系列化；模块化设计；成组技术中图分类号：)*!" 文献标识码：+ 文章编号：!%%!,-&&!（"%%"）",%’(,- !引言 弧面凸轮机械手又称抓放装置（./012.3405678/9） ，也称之为近距离操纵机械手，在英语里为*+:7;<=>。世界上只有美、日、德少数几个国家有定型产品。该机械手广泛应用于汽车、包装、电子、医药、摄影、仪表、纺织、军品、电力传送、造纸等行业，成功而方便、高速而精确地实现了装卸、转送、升降、提取、装配、焊接、钻孔、锯、堆垛、转位、绞孔和检测等功能，大大地提高了行业自动化水平。在国内，本课题组曾于!(((年!月以“机械手 48?（空间凸轮@A 弧面凸轮@A 凸轮） ”为检索式进行了广泛地查新，其结果是国内在该领域尚属空白 ［!］ 。因此实施该课题研究可提高许多行业的自动化水平，有 较好的社会经济效益。 图! 弧面凸轮机械手外形图 图" 弧面凸轮机械手图-运动过程示意图 "弧面凸轮机械手工作原理简介 本课题所研究的弧面凸轮机械手是由两组弧面凸 轮控制，手臂可完成的竖直移动和绕竖直轴的回转。其外形图如图!，机构示意图如图"，升降弧面凸轮通 过从动盘带动拨叉轴’，从而使手臂轴做升降运动； 转位凸轮B 通过从动盘C 带动手臂轴做转位运动。其基本动作单元示意如图-。# 系列化设计思想 ［#］［$］ 系列化设计技术已为工程技术人员广泛接受，但真正针对某一类新型产品进行概念设计时，究竟运用哪些思想、哲理来指导系列化设计，有时仍有点临事而谜。 （!）系列化设计 产品系列化是三化（标准化、系列化、通用化）标准工作之一，它是降低成本、提高产品质量的关键性技术管理。系列化工作主要是在同一基本结构下，按照优先数原则制定出若干个辅助尺寸不同的产品，形成不同的系列。 标准件的特点是它的全部特征都被明确地规定了，不存在任何的设计自由度。“标准”包括国家标准，专业标准和企业标准。广泛采用标准件，显然可以大大减少设计工作量。产品系列化就是以最少的品种规格来满足产品最大的功能范围。产品间的结构尽量相同、尺寸变化成比例。系列化产品的不同规格之间显然应该是彼此相似的。产品通用化要求同系列不同规格的产品之间，部件能够通用、零件能够借用，这种通用化程度应尽可能地高。 （"）产品三化、模块化设计与成组技术 产品系列确定的是否合理，与所取的数值如何分档分级直接有关，优先数和优先数系是一种科学的数 值制度，采用它可以防止数值传播的紊乱。在凸轮机械手的设计中，尺寸较多，并且相互影响相互关联，所以它们不能同时为优先数，我们选用对经济性和配套互换性上有主要影响的尺寸为优先数，如不同规格的中心距可以满足不同的功率需要，因此，对于凸轮机械手我们取其中心距为优先数。其它参数也尽量采用优先数系。不同的中心距与不同的分度数动程角配 对则形成系列化的凸轮机械手。 系列化设计方法实际上是运用了模块化设计原理，所谓模块化设计，就是通过对产品进行功能分析，划分并设计出一系列的通用模块（如不同的箱体和不同的凸轮副），根据应用要求，对这些模块进行选择与组 ? !"?《机床与液压》"%%"D :@D" !基金项目：省教委重点计划项目，机电一体化弧面凸轮机械手及系列化研究与开发（((EF!$’） 。万方数据

弧面凸轮分度机构设计及建模方法研究

收稿日期：2008-05-15 基金项目：国家自然科学基金资助项目（565） 作者简介：方代正（3），男，安徽桐城人，在读博士，主要研究方向为精密加工和机构学等。弧面凸轮分度机构可由一个凸轮机构实现 简单的间歇运动，也可将两种以上凸轮组合起 来，实现许多复杂形式的转动或移动。它具有高速、重载、高精度、长寿命、高效率、结构紧凑、传动平稳，传递转矩大，动力特性好等优点，被广泛应用在食品、印染、印刷、包装、冲压、电 2010年 工程图学学报2010第2期J OURNAL OF ENG INEERING GRAPHICS No.2 弧面凸轮分度机构设计及建模方法研究 方代正1,2，王贵成1 （1.江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013； 2.安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001） 摘要：利用D-H 坐标系建立弧面凸轮的轮廓方程和共轭接触线方程。充分利 用球形滚子的几何特征，先绘制中心轨迹线，然后通过Pro/E 软件建立弧面凸轮的三维实体模型，从而为实现弧面凸轮的数控加工、该机构的动力学分析和运动仿真等奠定了基础。 关键词：计算机应用；分度机构建模；弧面凸轮；D-H 坐标系 中图分类号：TP 391.72 文献标识码：A 文章编号：1003-0158(2010)02-0013-05 Research on M odeling Method for the Indexing M echanism with Globoidal C am FANG Dai-zheng 1,2,WANG Gui-cheng 1 (1.School of Mechanical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang Jiangsu 212013,China; 2.School of Mechanical Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China ) Abstr act:After deeply studying the working principle of new type of indexing mechanism with globoidal cam,the equations of the contour surface and the conjugate contact line are established using D-H coordinate system.T aking full advantage of the roll ’s geometry character,the track of centre line is drawn,and then the 3D model of globoidal cam is built using Pro/E software quickly .Thus the foundation is established to implement the numerical control machining,to carry through dynamics analyze and motion simulation and so on. K ey wor ds:computer application;indexing mechanism modeling;globoidal cam;D-H coordinate system 07088197-