通用凸轮参数化设计系统开发及应用研究

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1、国内图书分类号：TH122密级：公开国际图书分类号：621西南交通大学研究生学位论文通用凸轮参数化设计系统开发及应用研究年级二零一五级姓名苏超申请学位级别工程硕士专业机械工程指导教师陆天炜副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TH122U.D.C:621SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFUNIVERSALCAMPARAMETRICDESIGNSYSTEMGrade:2015Candidate:SuChaoAcademicDegreeAppliedfor:Mastero

2、fEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringSupervisor:AssociateProf.LuTianweiMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三部分组成，其中凸轮是具有曲线轮廓的构件，可以实现较为复杂的运动，因此被广泛应用于各种机械结构中。凸轮机构的设计主要包括从动件运动规律的设计以及凸轮轮廓曲线的设计，其中凸轮轮廓曲线的设计是关键。传统的设计方法有作图法和解析法等两种方法，但是传统的设计方法存在效率低以及步骤复杂的缺点，甚至不能满足高速、精密凸轮的设计要求。随着计算机辅助设计与制造技术（C

3、AD/CAM）的发展，计算机辅助设计已经是帮助工程技术人员完成设计任务的有效手段了。在凸轮机构的设计过程中利用计算机辅助设计技术能大大提高设计的效率与精确性。但是，由于凸轮机构的种类繁多，无法找到一个统一的形式来处理设计中的需求，能满足各种类型凸轮机构设计的辅助手段尚未出现。本文以凸轮轮廓曲线的计算机辅助设计方法为研究对象，提出了基于LabVIEW程序设计语言开发凸轮机构参数化设计系统的设计思路及方法，设计了可用于各种类型凸轮机构的通用凸轮参数化设计系统。通过实际示例，阐述了运用该设计系统在凸轮机构设计中的实际应用方法，算例的运行结果表明该通用凸轮参数化设计系统运行良好，功能完善，能够有效

4、提升凸轮轮廓曲线设计的效率和精确性。关键词：凸轮机构；LabVIEW；参数化；轮廓曲线西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThecammechanismismadeupofcam,followerandrack.Thecamisamemberwithcurvilinearprofilesothecomplexmovementcanbeachievedanditiswidelyusedinvariousmechanicalstructures.Thedesignofcammechanismmainlyincludesthedeterminationofthemotionru

5、lesofthefollowerandthedesignofthecamcontourcurve.Thekeyofdesignisthecontourcurve.Thetraditionalmethodsofdesignaredrawingmethodandanalyzingmethod.However,thetraditionaldesignmethodsareinefficientandcomplicated.Itcan'tevenmeetthedesignrequirementsofhighspeedandprecisioncam.Withthedevelopmentofcomput

6、eraideddesignandmanufacturingtechnology(CAD/CAM)computeraideddesignisaneffectivewaytohelpengineersandtechniciansaccomplishtheirdesigntasks.Inthedesignprocessofcammechanism,computeraideddesigntechnologycangreatlyimprovetheefficiencyandaccuracyofdesign.Itisimpossibletofindaunifiedformtodealwiththene

7、edsindesignforawidevarietyofcammechanisms.Theauxiliarymeansthatcansatisfyvarioustypesofcammechanismdesignhavenotyetappeared.Inthispaper,theCADmethodofcamprofilecurveistakenastheresearchaim.Thedesignideaandmethodo