弧面分度凸轮机构参数优化设计和仿真

【摘要】：弧面分度凸轮机构是一种精密传动机构，因其具有高速性能好、传动精度高、定位可靠、结构紧凑、承载能力大等显著优点，被广泛应用于各种自动机械和自动生产线上。但是相对于美国、日本等发达国家，我国对弧面分度凸轮机构开展的研究则较晚，一些关键的理论分析尚在进一步的探讨之中，因此对弧面分度凸轮机构进行深入研究对我国机械自动化技术发展具有重要的现实意义。 本文以弧面分度凸轮机构为研究对象，根据共轭曲面的原理，运用旋转坐标的方法，推导出弧面分度凸轮的工作廓面方程、啮合方程和压力角计算公式。并对弧面分度凸轮的啮合特性及运动规律进行了分析。 重点研究了弧面分度凸轮机构的参数优化设计与仿真。本文基于VisualC++面向对象的方法及Pro/Engineer二次开发技术，建立了弧面分度凸轮参数优化设计系统，该系统给出了界面友好的参数输入对话框，能够完成机构参数的自动优化和凸轮轮廓的自动生成，直接在Pro/Engineer环境下进行装配。同时为了便于观察凸轮机构在各位置和各角度下的运动情况，还利用了Pro/Engineer中的Mechanism模块实现了弧面分度机构的运动仿真。 在运动仿真的基础上，在Pro/Engineer环境下对机构的运动干涉以及运动特性进行了研究，以便及时发现问题及时返回修正。