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1、3基于Pro/E的圆柱凸轮机构设计与运动仿真吕长生,姜大成,杨培滋,王佳峰(陆航驻哈尔滨地区代表室,哈尔滨黑龙江150066)摘要:圆柱凸轮是槽形凸轮的一种,由于本身造型的独特性,在机械的传动机构中应用非常广泛。采用圆柱凸轮的图解法设计原理,在Pro/E中应用二次投影成型法完成圆柱凸轮槽轮廓的参数化设计。采用该设计方法可生成凸轮的三维实体上带有凸轮槽的轮廓曲线,为在Mechanism模块中进行运动仿真时定义凸轮槽从动机构连接提供方便,通过运动仿真和测量结果验证,可提高机构设计的精确性和可靠性。关键词:凸轮机构;图解法;Pro/E;二次投影成型法;运动仿真文章编号:10
2、06-4414(2009)02-0096-03中图分类号:TH132.47文献标识码:ADesignandmotionsimulationofthecylindricalcambasedonPro/ELvChang-sheng,JiangDa-cheng,YangPei-zi,WangJia-feng(CustomerrepresentativeofgeneralstaffdepartmentinHarbindistrict,HarbinHeilongjiang150066,China)Abstract:Columniformcamisakindofgroovycam
3、,asitsparticularformativedesign,itsapplicationishighlybroadintrans2missionmachine.ThegraphicalmethodprincipleoncolumniformcamandquadraticprojectionmoldingmethodinPro/Eisa2dopted,referencesdesignofcamslotprofilehavebeencompeted.Byusingthedesignmethod,theslotprofilecurveofthree-dimensiona
4、lsolidiscreatedanditcanprovideconvenicencefordefiningcamslotmechanisamassimulatinginmechanismmodule.Thedesignmethodcanimproveaccuracyandreliabilitythroughathleticssimulationandmeasureresult.Keywords:cammechanisam;graphicalmethod;quadraticprojectionmoldingmethod;athleticssimulation1引言凸轮机
5、构是机械中的一种常见机构,在自动化和半自动化机械中应用非常广泛[1,2]。本文以CAD/CAM/CAE集成软件Pro/Engineerwildfire2.0为设计平台,采用图解法设计原理来设计工具机进刀机构上的圆柱凸轮,同时,进行了凸轮机构模型的准确性、装配过程的合理性的检验,在Mechanism模块进行运动仿真分析,可检验凸轮机构作业过程的动态性、运动轨迹的正确性以及对从动件上的兴趣点进行位移分析、速度分析、受力分析等。通过对系统的各种动态分析,可及时发现和修改模型,缩短了设计周期,也可以提高设计质量。2圆柱凸轮的设计圆柱凸轮的设计关键在于确定其轮廓曲线,在圆柱凸轮
6、旋转一个运动周期过程中,就会引起从动件的一系列动作,包括升程、滞留与返程等。升程是从动件远离凸轮中心的运动,滞留是从动件维持静止而凸轮仍处旋转状态,返程则是从动件往凸轮中心运动的行程。通过图解法设计原理先确定从动件的运动轨迹,进而确定圆柱凸轮的轮廓曲线,如图1所示。设已知圆柱凸轮的直径为<400mm、长600mm、圆柱凸轮以等角速度顺时针旋转,当圆柱凸轮旋转过360°,从动件上一点的运动正好经过升程420mm和3收稿日期:2009-03-05作者简介:吕长生(1979-),男,黑龙江富锦人,工程师,研究方向:航空机械。·96·设计与制造·机械研究与应用·3.2进入Me
7、chanism环境设置操作在“应用程序”下拉菜单下的“机构”选项,进入Mechanism后,确定凸轮和从动件的槽从动机构连接关系。从动件上一点选取PNT0,槽曲线选取圆柱凸轮上的轮廓线。如果希望轮廓曲线上有端点,则单击“开始”和“终止”下面的箭头按钮,在该曲线上选取代表开始和端点的两个基准点或顶点。如果不选取端点,则默认端点就是所选的第1条和最后1条曲线的端点,如图4所示。采用Pro/E软件提供的余弦方程来定伺服电机的转动方程:廓线。(4)完成圆柱表面上凸轮槽轮廓绘制后,进行沟槽的绘制。单击菜单-[插入]-[混合扫描]-[切口]命令,一次按对话框内的
