rks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

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1、机械传动2008年文章编号：1004—2539(2008J05—0046—04基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009)刘善林胡鹏浩王会生摘要以直动滚子从动件盘形凸轮机构为例，先用SolidWorks自带的VisualBisic编辑宏，精确绘制凸轮的轮廓曲线，并拉伸成型，然后用SolidWorks插件COSMOSMotion对凸轮机构进行运动仿真，生成推杆的位移和速度曲线，最后对推杆的位移、速度曲线进行分析，从而评判凸轮廓线是否满足设计

2、要求。关键词SolidWorks二次开发凸轮廓线运动仿真廓线的起始点。当凸轮转过角时，推杆相应地产生引言位移S。根据反转法原理，此时滚子中心应处于B点，凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机则凸轮理论廓线的直角坐标参数方程为构，凸轮具有曲线轮廓或凹槽，通常作连续等速转动，i『y=：(rOn+sscionsg3(，、)从动件则按预定运动规律作间歇(或连续)直线往复移动或摆动。凸轮机构的特点是结构简单、紧凑、工作可根据式(1)和推杆的运动规律，可以得出所要设计靠，只要凸轮廓线设计合理，便可使从动件按任意给定的凸轮

3、理论廓线方程l。yy=Il==的规律运动。在精密机械特别是在自动控制装置和仪当=0o～30oH,j-，推杆作等加速上升，凸轮理论廓器中，应用非常广泛。线方程为++++当从动件的运动规律和凸轮的基圆半径确定后，矗蹁蹁一一凸轮廓线的设计方法通常有作图法和解析法。作图法一2蹁叭一2蹁叭出r■)∞简便、直观，但作图误差较大，难以获得凸轮廓线上各点的精确坐标，只能用于低速或不重要的场合；对于高一一速凸轮或精确度要求较高的凸轮，需用解析法设计，并当=30~～60~时，推杆作等减速上升，凸轮理论借助于计算机编程软件精确地计算出

4、凸轮廓线上各点廓线方程为∞的坐标值，以适合在数控机床上精确加工。y1问题的提出蚕已知推杆的运动规律＼6当=60~～180~时2，推杆在距凸轮回转中心最远为：当凸轮转过6()。时，推杆位置不动，凸轮理论廓线方程为等加速等减速上升10mm；凸{『=(r0+h)sing，、轮继续转过120~时，推杆停／、【Y=(，r0+，)、c0s(、4’)止不动；凸轮再继续转过60~／1时，推杆等加速等减速下降：．—／／当=180~～2lCy。时，推杆作等加速下降，凸轮理10ram；最后，凸轮转过所余论廓线方程为图1凸轮机构运动简图

5、的120~时，推杆又停止不动。设凸轮逆时针方向等速转动，凸轮理论廓线圆半径r。=50ram，推杆滚子半径=lOmm，设计满足该运动要求的凸轮廓线。当=210~～241Yt~，推杆作等减速下降，凸轮理2对心直动滚子从动件盘形凸轮机构论廓线方程为数学模型的建立=[r。+塞(。1+。2+。3一)]sin在如图1所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机6y=[(r0+磊2h(02+一cos一构中，选取如图1所示的极坐标系，日0点为凸轮理论第32卷第5期基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真47当=240~

6、～360~时，推杆在距凸轮转中心最近窗口】命令，将在当前文件夹中生成凸轮理论廓线坐标位置不动，凸轮理论廓线方程为文件“凸轮理论廓线坐标．txt”。3．2生成凸轮理论廓线x=rosin喜㈩返回到SolidWorks零件界面，选择【插人】／【曲线】／式中，。1=60~=号，推程运动角；02=l2=等，远休【通过XYZ点的曲线】命令，止角；o3=60~=号，回程运动角；04=120~=等，近休在出现的对话框中单击“浏览⋯”按钮，选择上述保存止角。的“凸轮理论廓线坐标．txt”3凸轮三维实体造型文件，单击“确定”按钮，则

7、在SolidWo~s中将凸轮理论廓3．1VisualBasic程序设计生成凸轮理论廓线坐标图2凸轮三维实体造型运行SolidWorks，新建一个零件，选择【工具】／线以样条曲线方式绘出。【宏】／【新建】命令，打开VB编程界面，凸轮推程阶段3．3绘制凸轮实际廓线主要程序编写如下[2-3j，其它阶段程序编写与此类似，单击【前视基准】，选择【工具】／【草图绘制工具】／在此略。【等距实体】命令，输入推杆滚子半径10mm，将曲线转Submain()换成草图曲线，得到凸轮实际廓线，在原点处绘制凸轮Dimx()AsDouble

8、，Y()AsDouble凸轮廓线坐标轴孑L。DimPhAsDouble，PsAsDouble，HAsDouble凸轮转3．4凸轮三维实体造型角、推杆位移、最大行程以距离10ram拉伸草图轮廓，得到凸轮三维实体，DimR0AsDouble，P01AsDouble基圆半径、凸轮推程如图2所示。运动角⋯⋯⋯，。。4基于COSMOSM。ti。n的运动仿真DimStAsDouble