凸轮机构廓线精确设计与运动仿真.pdf

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1、·15-凸轮机构廓线精确设计与运动仿真柏子刚，陈计军(1．桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林541004；2．桂林长海发展有限责任公司，广西桂林541~I)摘要：以对心尖端推杆盘形凸轮为例，在SolidWorks环境下结合ExCel，精确绘制凸轮的轮廓曲线，建立虚拟样机模型，并导入A1)．AMS中进行仿真。得到尖端推杆的位移、速度和加速度曲线，对曲线进行了分析，在三大软件完美结合下完成了凸轮廓线的精确设计。为凸轮机构的优化设计和分析提供一种有效的新方法。关键词：SolidWorks凸轮机构精确设计运动仿真中图分类号：THll2．2文献标识码：A文章编号：1002．6886(

2、2o~o)05-0015—04CamProfiletoAccuratelyDesignandMotionSimulationBAIZigang，CHENJijunAbstract：Intheheartofleading—edgetrayCalYlasanexampleintheSolidWorksenvironmentcombinedwithExcel，accuratemappingofthecainprofilecurve，theestablishmentofaviitualprototypemodel，anditsimportintheADAMSandsimulation，

3、havebeenputtingcutting—edgeofthedisplacement，velocityandaccelerationcurves，Intheperfectcombinationofthreesoftwaretocompletetheconvexcontouroftheprecisedesign．Asamechanismtooptimizethedesignandanalysistoprovideaneffectivemethods．Keywords：SolidWorks；cammechanism；precisedesign；motionsimulation设

4、计人员能在计算机上陕速试验多种设计方案，直至得到最0引言优化结果，从而免去了传统设计方法中物理样机的试制，从凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高幅机构，可而大幅度缩短了开发周期，减少了开发成本，提高了产品质以实现各种复杂的运动要求，并且结构简单、紧凑，在自动量。机械和自动控制装置中广泛应用，它的最大优点是只要适当ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSys—地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运tem)软件是由美国MSC公司开发研制的集建模、求解、可视动规律。化技术于一体的虚拟样机软件，它最主要的模块为ADAMS／凸

5、轮轮廓的设计方法主要有图解法和解析法。图解法View(用户界面模块)和ADAMS／Solver(求解器)。通过这设计凸轮廓线原理简单、直观易行，但绘图误差较大；难以得两个模块，可以对大部分的机械系统进行仿真。进行仿真分出轮廓线上各点的精确坐标值，只能用于低速或者精度要求析的模型既可以在ADAMS环境下直接建模，也可以从其它不高的场合；对于高速凸轮或精度要求较高的凸轮，需要用解CAD软件中导入，然后在模型上施加一定的运动约束副、力析法，并借助于CAD软件精确地计算出凸轮廓线上各点的坐或力矩的运动激励，就可以进行运动仿真分析。标值，得到具有精确廓线的凸轮机构。在此提出一种在2凸轮机

6、构设计实例分析SolidWorks环境下结合Excel，方便、快速、高精度地设计尖端推杆盘形凸轮机构的新方法。2．1从动件的运动规律已知从动件的运动规律为：当凸轮转过90。时，推杆等加1虚拟样机技术和ADA1VI~软件概述速等减速上升40ram；凸轮继续转过90。时，推杆停止不动；凸虚拟样机技术(VirtualPrototypeTechnology)是当前设计轮再继续转过6o。时，推杆等加速等减速下降40nlln；最后凸制造领域的一门新技术，涉及多体系统动力学、运动学，计轮转过120。时，推杆又停止不动，凸轮回到原点完成一个工作算方法与软件工程等学科。它通过计算机软件建立机械系

7、统循环。设凸轮理论廓线基圆半径r0=45inln，设计满足该运的三维实体模型和力学模型，分析和评估系统的性能，从而为动规律的凸轮廓线。物理样机的设计和制造提供合理的参数依据。这种方法使2．2对心尖端推杆盘形凸轮机构的数学建模作者简介：柏子刚(1981一)，男，硕士研究生，现于桂林电子科技大学信息科技学院任教，主要从事机械设计制造及相关机电方面的教学科研工作。收稿日期：2010—5—12⋯一⋯}一=神一⋯；⋯

8、⋯⋯一·16·在图1所示的偏心尖式中：8o．：90。=詈，推程运动；=90。=詈，远