凸輪連桿機構(gòu)沖擊實驗測試裝置設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 印刷機是 一種典型的精密輕工機械，其內(nèi)部有很多 關(guān)鍵 機構(gòu) 是由凸輪 從動件系統(tǒng)驅(qū)動 的 ， 這些 機構(gòu)運行的動態(tài)特性的好壞直接影響設(shè)備的性能 。 在機 器 高速運轉(zhuǎn) 時 ， 凸輪從動件 會發(fā)生沖擊振動，這也會影響其 動態(tài) 特性。 本課題的 核心在于設(shè)計一種凸輪連桿機構(gòu)沖擊實驗?zāi)Ｐ停?該裝置用于 測試凸輪連桿機構(gòu)運動過程中 的 相關(guān)動力學(xué)參數(shù)， 由 減速電機通過帶傳動使得凸輪 轉(zhuǎn)動 ，使從動件做既定規(guī)律的運動， 運用 軟件仿真得到 仿真 數(shù)據(jù) 并對 其進行 分析。論文 主要 完成以 下內(nèi)容 ：實驗?zāi)Ｐ?的方案設(shè)計 ，主要 零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，才用解析法 ， 通過 件 編制程 序進行凸輪輪廓曲線的設(shè)計以及 編制 運動分析的程序 ， 機構(gòu) 二維 零件圖以及裝配圖的繪制 ， 維 模型的 建立 ，用 行 仿真 并 對仿真 結(jié)果 進行分析 ，驗證了設(shè)計 的可行性 。 本課題最終通過 研究設(shè)計出了一 套 凸輪連桿機構(gòu)沖擊實驗測試裝置，對高速凸輪動態(tài)特性研究具有一定的意義。 關(guān)鍵字 ： 凸輪 連桿機構(gòu) 動力學(xué) 實驗裝置 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is a of a of is by of of is in a of in to a of is to of by a by of to to do by to to of of a by it of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 緒論 . 1 . 1 . 2 . 2 2 總體方案的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 3 體方案設(shè)計 . 3 . 4 . 11 . 12 . 13 . 13 . 15 . 19 的計算校核 . 20 3 實驗?zāi)Ｐ偷娜S建模及仿真 . 22 . 22 . 24 4 總結(jié)與展望 . 29 . 29 . 29 參考文獻 . 30 致 謝 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 究背景 印刷機 屬于典型的精密、復(fù)雜的機械產(chǎn)品，其速度 和 精度取決于成百上千 的內(nèi)部互聯(lián)和 集成 的部件的 快速 同步 運動 。印刷機 內(nèi)部 的眾多 關(guān)鍵 機構(gòu)的動態(tài)特性的 好壞決定了其所能達到的 印刷 速度 及 印品質(zhì)量，如套印精度、網(wǎng) 點 清晰度和 重影等 。國外 著名 的印刷設(shè)備在 90年代 就已經(jīng)實現(xiàn)了 15000張 /小時 的印刷速度，套印精度 一文 提出了著名的 單質(zhì)量 輪系統(tǒng)動力學(xué)模型。 此后 ，眾多學(xué)者不斷地 以此 為基礎(chǔ)進行模型的精確調(diào)節(jié)和優(yōu)化來 提高 其對實際凸輪系統(tǒng)的動力學(xué) 行為預(yù)測的準(zhǔn)確 程度 。 更精確的具有 21 個 自由度的 內(nèi)燃機 閥系統(tǒng)動力學(xué)模型，但由于其自由度太多需要消耗太長的計算時間而并未得到廣泛應(yīng)用。 單自由度 的凸輪從動件 系統(tǒng) 動力學(xué)模型使其與實驗測試的結(jié)果吻合 程度 更高，且 該 模型可以計算凸輪和 從動件 之間的接觸力，并預(yù)測 從動件 出現(xiàn) 浮起 的可能性。出了一個三質(zhì)量 雙自由度 的動力學(xué)模型，可以預(yù)測 凸輪 從動件系統(tǒng)的沖擊 和超程，并開發(fā)了實驗測試裝置 ， 建立了仿真模型。 在印刷機 凸輪機構(gòu)的研究 方面 ，國內(nèi)的 一些 學(xué)者和研究機 構(gòu)針對特定的機構(gòu)進行了研究，對定心 擺動 式 遞紙機構(gòu) 的運動設(shè)計和動力分析進行了 研究 ，采用多項式運動規(guī)律對遞紙曲線 進行 了設(shè)計和分析。 對定心下擺式 遞紙機構(gòu)的 反求 設(shè)計進行 了 初步 研究 ，在運用多項式設(shè)計地址呀的運動規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了下擺式遞紙機構(gòu)共軛 凸輪 的設(shè)計方法。李長航 采用 剛性設(shè)計、動態(tài) 校核 的設(shè)計方案，對旋轉(zhuǎn)式遞紙機構(gòu) 進行 了設(shè)計和分析，采用多項 式 方法確定 遞紙 牙的運動規(guī)律，采用共軛曲面原理設(shè)計出 改 遞紙機構(gòu)的驅(qū)動凸輪，并 對 該機構(gòu)進行了靜態(tài)動力學(xué)和彈性動力學(xué)分析。張開 勝 對旋轉(zhuǎn)式遞紙機構(gòu)進行了運動學(xué) 分析 和設(shè)計，并從理論上闡述 了該機構(gòu)具有靜止取紙、平穩(wěn) 加速 和等速 交接的 特點 。 從整體上看 ，盡管國內(nèi) 很多 學(xué)者對對 印刷機 中的某些關(guān)鍵 的 凸輪機構(gòu)進行了較為 深入 的運動學(xué)和動力學(xué)分析，但針對各類印刷機凸輪機構(gòu)中 廣泛 存在的靠山而 引發(fā) 的沖擊問題卻絕少有人提及，而在 高速 運轉(zhuǎn)條件 下該 沖擊所引發(fā)的負面影響是不容忽視的。因此 ， 進一步說明建立印刷機凸輪機構(gòu)的沖擊振動 模型 ，并進行量化分析，對提高印刷機凸輪機構(gòu)的 動力學(xué)性能 是非常有意義的。 論文研究 的主要內(nèi)容 本文 共分為四 章。 第一章為緒論， 介紹 了 研究 的 背景 及國內(nèi) 外的 研究現(xiàn)狀。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第二章 介紹 了高速凸輪沖擊振動實驗 模型 的設(shè)計過程 。 第三章 中對設(shè)計的 實驗?zāi)Ｐ瓦M行了 維建模以及 動和動力學(xué)仿真，驗證了實驗?zāi)Ｐ偷目尚行浴Ｗ詈笠?章 給出了全文的結(jié)論及今后的研究方向 。 2 總體方案的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計 體 方案 設(shè)計 現(xiàn)代 機械中，常常需要將 純 轉(zhuǎn)動的運動變?yōu)?其他 特殊形式的運動， 雖然 電機也可以實現(xiàn)變速運動，但是這對于機器運行的需求來說是非常有限的。 而 凸輪機構(gòu)可以很好 的 實現(xiàn)這種 運動 的 相互 轉(zhuǎn)換 ，凸輪機構(gòu) 可以將 轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)換為從動件的移動 或者擺動運動。 印刷機械結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 ，存在 著 各種 規(guī)律復(fù)雜的運動，因而 存在 著各種 凸輪機構(gòu) ，如 前規(guī) 機構(gòu)、開閉牙 機構(gòu)以及離合壓 機構(gòu) 等 ， 本文著重 針對印刷機械 中典型的擺動從動件 盤形 凸輪四連桿 機構(gòu)， 設(shè)計一種測試實驗裝置。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 如圖 所示的， 實驗裝置主要 有 傳動 部分和測試部分 以及 其他部分組成， 兩部分固定 在 臺上，通過同步帶傳動將運動從調(diào)速電機 傳遞 到凸輪軸， 使得凸輪 轉(zhuǎn)動驅(qū)動擺桿進行 擺動 ， 進而驅(qū)動 連桿機構(gòu) 使得 執(zhí)行機構(gòu)沿導(dǎo)軌 做 有規(guī)律的直動運動，采集其 運動的相關(guān)運動 學(xué) 和動力學(xué)參數(shù)。 輪機構(gòu) 的設(shè)計 在實際 工業(yè)應(yīng)用 中的 凸輪 通常 是只有一次 推程和 回程的， 在 設(shè)計 凸輪 時 需要根據(jù)實際運動 情況 選擇合適的運動規(guī)律 ，對于有特殊要求的場合，還需要設(shè)計 過渡 曲線 來保證凸輪 的動力學(xué)性能 。在 這個設(shè)計中， 為了 能盡可能多的模擬 凸輪 在各種運動規(guī)律下的不同情形， 所以 將凸輪設(shè)計成 如圖所示 的形狀 ，使其 有兩個推程和回程，各段運動規(guī)律如 下表 所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 0 50 推 程 4項式規(guī)律 50 90 遠 休 90 140 回 程 3項式規(guī)律 140 180 近 休 180 230 推 程 改進梯形加速度規(guī)律 230 270 遠 休 270 320 回 程 改進 正弦加速度規(guī)律 320 360 近 休 其運動規(guī)律 的曲線圖如下： 凸輪機構(gòu) 的參數(shù)如下： 基圓半徑 ： 115子 半徑： 15文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 擺桿 長度： 200心距： 200程最大 角度 ： 8 凸輪 廓線的設(shè)計，一般可以分為圖解法和解析法，利用圖解法可以比較方便的繪制出各種平面凸輪機構(gòu)的輪廓曲線， 但是 這種方法精度較低，只能用于工作要求不高 的 機構(gòu)，對于結(jié)構(gòu)比較 復(fù)雜 的 凸輪 機構(gòu)，作圖法 誤差 較大，不能滿足其設(shè)計要求 。 解析法 可以根據(jù)設(shè)計要求， 推導(dǎo) 機構(gòu)中各個 部分 的幾何關(guān)系，簡歷相應(yīng)的運動方程，精確地計算出圖輪廓線上個點的 坐標(biāo) ，然 后精確繪制出凸輪 輪廓曲線 。但是 當(dāng)凸輪 機構(gòu)比較復(fù)雜時， 利用 解析法獲得輪廓曲線的 計算 比較繁雜，工作量比較大 ；而 件 提供了 強大的矩陣處理及繪圖功能，具有核心函數(shù)和工具箱，其編程 代碼 接近數(shù)學(xué)推導(dǎo)公式， 簡潔直觀 ，操作容易， 容易上手 ，人機交互 性能 好，而且可以方便的 用 三維圖形 、 圖像 、 聲音 、 動畫 表達計算結(jié)果 ，拓展思路。因此 ，基于 件 進行凸輪機構(gòu)的解析法設(shè)計，可以解決設(shè)計工作量大的問題，并且可以到達比較高的精度。 用 解析法設(shè)計凸輪廓線，其基本方法就是根據(jù) 從動件 的運動規(guī)律和 已知 的結(jié)構(gòu)參數(shù)，推演出凸輪輪廓 曲線的方程式，并且精確地計算出廓線上各個點的坐標(biāo)值 。 采用解析法 設(shè)計凸輪 ， 需要根據(jù)給定的運動規(guī)律 h=f( )，推導(dǎo)出 對應(yīng)的一階導(dǎo)函數(shù)，然后帶入相關(guān)公式驚醒計算，求取 凸輪 廓線上的點的坐標(biāo)值，從而獲得凸輪輪廓曲線。 在本文 中， 需要 設(shè)計 設(shè)計 一種 擺 動從動件盤形凸輪，取 基圓半徑 15，滾子 半徑 5，擺桿 擺動角度 h=8 ， 擺桿長度 l=200， 中心距 a=200。使用 程序代碼如下： % * 擺 動 滾 子 推 桿 盤 形 凸 輪 設(shè)計 * r0= 請輸入基圓半徑 ); %基圓半徑 rr= 請輸入滾子半徑 ); %滾子半徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 H= 請輸入滾子擺動最角 H= ); %滾子擺動最角 a= 請輸入中心距長度 a= ); %中心距 l= 請輸入擺桿長度 l= ); %擺桿長 度 hd=80;80/ %弧度與角度的轉(zhuǎn)化 a*a+l*(2*a*l); %初始角度 1, 基圓半徑 %n,1, 滾子半徑 %n,1, 擺桿擺角 H = % n,H) 1, 中心 距 a = %n,a) 1, 擺桿長度 l = %n,l) %n=360 :360 %. if 360 %第二段近休 q=0; ; . xx(a*n1*l*n1*hd+q*x=xx(%理論廓線 yy(a*n1*l*n1*hd+q*y=yy( dx(a*n1*l*(1+dq*n1*hd+q*hd+dx=dx( dy(-a*n1*l*(1+dq*n1*hd+q*hd+dy=dy( xp(x+rr*dy/+);xp( %實際廓線 yp(dx/+);yp( 3. 輸出凸輪廓線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 on;on;00 00); 0,3,4,X); 0,0,Y); 30,O); 擺動滾子推桿盤形凸輪設(shè)計 ) -(00) (00),0 0,k); 0 0,-(00) (00),k); 0 -l*,a ,k); ,a,o); l*o); xx,; %理論廓線 ct=,2* r0*r0*g); %基圓 l*rr*rr*k); %滾子圓 xp,; %實際廓線 x/ y/ * *凸輪理論廓線 坐標(biāo) * 凸輪轉(zhuǎn)角 理論 X 理論 Y g=1:1:n; g xx(g) yy(g); * 凸輪 實際廓線坐標(biāo) * 凸輪 轉(zhuǎn)角 實際 X 實際 Y f=1:1:n; f xp(f) yp(f); 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 用 輪廓線如下圖 ： 架 設(shè)計 實驗裝 置作為 振動測試 儀器 ，要求能平穩(wěn)運行， 不會產(chǎn)生 振動 ， 且質(zhì)量較大，故采用 混凝土或者 鑄鐵平臺作為 底座 ， 為了滿足 模塊化設(shè)計的要求，將實驗裝置固定在 平臺上 ，如下圖 所示 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 T 形槽平板又稱 T 形槽工作臺， T 形槽平臺是工業(yè)量具的一種，主要用來固定工件，是鉗工工人用來調(diào)試設(shè)備，裝配設(shè)備，維修設(shè)備的基礎(chǔ)工作平臺。 臺使用高強度 鑄鐵 作硬度 為 經(jīng)過兩次人工處理（ 人工退火 600 和自然時效 2 以 保證 精度 穩(wěn)定，耐磨性能好 ； 動方案設(shè)計 電機軸與凸輪軸 之間 的傳動 功率 不大， 故 可以選擇同步帶傳動，同步帶傳動的計算如下： (1) 選擇周節(jié)制 同步帶， 帶的齒形的參數(shù)如下所示： (2)確定小帶輪齒數(shù) 查詢 國標(biāo) 11361取小帶輪 齒數(shù) 為 28， 則帶輪相關(guān)參數(shù)如下： 齒槽 底寬 槽深 槽 半角 齒根圓角半徑 頂圓角半徑 倍節(jié)頂距 2 節(jié)圓直徑d 外圓直徑 0 d=pi d0=買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 節(jié)徑 d=徑 （ 3） 大帶輪 齒數(shù) 查詢國標(biāo) 11361取大帶輪齒數(shù)為 60，節(jié)徑 d=徑 傳動 比 i=z2/0/28=符合設(shè)計要求。 （ 4） 計算帶的 節(jié)線 長度 初 定 中 心 距 為 500 則 帶 的 節(jié) 線 長 度a 0+*(d2+(4=據(jù) 11616選擇長度代號 560的周節(jié)制 同步帶， 公稱 長度 5）實際 中心距 a 中心距可調(diào) ， 實際中心距 a 2=桿機構(gòu) 的設(shè)計 桿機構(gòu)主體設(shè)計 如下圖所示 ，本設(shè)計中凸輪機構(gòu) 轉(zhuǎn)動帶動 擺桿 1繞 固定 支點 擺動，擺桿 1、連桿 、 擺桿 2組成 一個四桿 機構(gòu) ，擺桿 2與 上墻板鉸接，另一端與沖擊裝置 連接 ，擺桿擺動使得 滑塊沿導(dǎo)軌做 滑動 運動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 在常見 的機械中 ， 凸輪滾子與連桿的連接大多是 如下圖所示 的懸臂結(jié)構(gòu)， 這種機構(gòu) 簡單， 易于 拆卸，但是在凸輪轉(zhuǎn)動過程中 所產(chǎn)生 的 力 并不在連桿的中心，這種 結(jié)構(gòu)在長期運行磨損之后 就會 變成如下圖右所示的，由 線接觸 變?yōu)辄c接觸，長期如此會導(dǎo)致 加劇 ， 進而 使得凸輪運動不精確，甚至造成不可估量 的損失。 所以 ，將 連桿 設(shè)計成如下圖所示的結(jié)構(gòu)。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 擺桿 在 擺動 的過程中，滾子與 凸輪時刻 保持線 接觸 ， 使得 滾子不會 產(chǎn)生 劇烈的磨損， 機構(gòu)運動 更加精確 。 在 桿件 中間加上肋板可以提高桿件的強度 ， 使機構(gòu)在 運行過程中不會 因為 力的突變 造成 桿件的變形。 通常，凸輪機構(gòu) 的滾子會被用 深溝球軸承 代替， 因為 軸承造價較低，容易 更換 ， 但是凸輪 和滾子之間 的 運動 副屬于 高副 ， 需要經(jīng)常 進行 潤滑 等 日常維護 ， 并且在長期運行之后， 會 導(dǎo)致 軸承滾珠產(chǎn)生磨損 ，產(chǎn)生較大的噪音 。所以 ，我們可以選擇另外 一種材料 的 軸承 來代替 它， 如下圖所示 。 這種 滾針軸承的滾針 由特氟龍（ 聚四氟乙烯 ） 材料 制造，特氟龍 是 一種 人工合成的高分子材料，具有抗酸堿 抗 各種有機溶劑，并且耐高溫，摩擦系數(shù) 極低 等優(yōu)點， 聚四氟乙烯 被稱為 “塑料王 ” 。 用 這種 材料 制造 的滾針軸承不需要 人工 潤滑， 并且 不會產(chǎn)生較大的 噪音 ， 在 260 以下 的 溫度下， 能 保持優(yōu)良的 力學(xué) 性能 。 他 部分的設(shè)計 連桿機構(gòu) 的其他部分包括桿件之間的連接，桿件 固定支承 點的連接 、 彈簧與買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 桿件的連接 及 導(dǎo)軌的選擇 等 。 普通 機構(gòu)中桿件之間的連接也大多 采用 類似 與凸輪 滾子 與 連桿的連接 方式 ，使用 銷軸 或 螺栓 連接，這種連接在長期運行 后會 產(chǎn)生較大的磨損， 例如 長期磨損使 孔徑變大，導(dǎo)致 運動 失真，在高速狀態(tài)下會產(chǎn)生較大的噪音 ， 所以我們 需要 對桿件之間的連接進行重新設(shè)計 ，如下圖 所示， 在桿件 鉸接的 位置 加上一個銅套，這種銅套 由 造并 切削加工制造 而成 ，這種 材料 硬度高，耐磨性 極好 ，不會產(chǎn)生 咬死 現(xiàn)象， 被 廣泛 的 應(yīng)用在高負荷和高滑動速度 的 情況 下 ，如 連桿，襯套 ， 軸瓦，齒輪等 桿件 固定端 用 如下圖 左 所示的固定支座連接 ，支座 地面有螺紋孔，與 底板 通過螺栓連接 ， 桿件與支座之間的連接如下圖右 所示 ， 通過銷軸 將其連接在一起，在 銷軸 兩端用軸用彈性擋圈 固定 ，使 連接 更穩(wěn)固，不會產(chǎn)生 晃 動。 擺動 從動件 盤形 凸輪機構(gòu)中， 需要 用拉簧使得滾子與凸輪 始終 保持接觸 ，彈簧彈性系數(shù)過大 會使 阻力增大，需要較大的 輸入 功率，而 彈簧 彈性系數(shù)過小買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 會使彈簧 拉力不足，在凸輪高速轉(zhuǎn)動時使從動件發(fā)生騰躍，產(chǎn)生 有害振動 ， 加劇凸輪 磨損 。彈簧 機構(gòu) 一端 固定 在 上墻板 上 ，另一半固定在 擺桿上 ，如下圖 所示 ， 彈簧 支架通過內(nèi)六角螺栓與墻板連接 ； 彈簧與連桿 之間 需要加上一個 花籃螺絲（下圖 右） ， 以調(diào)節(jié)彈簧的初拉力 。 如下 圖， 在 件 中運用圖解法 得到滑塊行程 為 據(jù)行程長度選擇 南京 工藝 裝備 直線 導(dǎo)軌 廠生 產(chǎn)的 線導(dǎo)軌 ,行程長度 50下圖所示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 擊裝置 的設(shè)計 沖擊裝置由 如上 圖 所示的活節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓，螺桿，圓墊片，壓簧及套筒以及 其他部分組成 ，其剖面 視圖 如上圖 右 所示 。 當(dāng) 滑塊向上運動時， 活節(jié)螺栓 與買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 套筒接觸，沖擊裝置等效于一個剛體 ； 而當(dāng)滑塊向下運動時， 活節(jié)螺栓 拉著螺桿使 彈簧產(chǎn)生壓縮變形，此時，沖擊裝置為 一個 彈性體 ，壓簧的 勁度系數(shù)為 40N/ 上活節(jié)螺栓 與一個滑塊鉸接， 使得其 在導(dǎo)軌上做直線往復(fù)運動 ，當(dāng) 滑塊向下運動時，由于沖擊作用，會使 滑塊與 固定在墻板上的力傳感器碰 撞，力傳感器會記錄下 碰撞力 的大小 ， 其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 力傳感器 通過螺栓固定在 支座 上 。 同樣 ，支座 也是通過 內(nèi) 六角螺栓 與 墻板 固連 在一起。 在 滑塊上 擰入 一個螺釘，使 滑塊 向下運動時螺釘可以與力傳感器碰撞 軸系結(jié)構(gòu) 設(shè)計 的計算校核 （ 1） 扭轉(zhuǎn)強度 校核 電機功率： P=500w=機轉(zhuǎn)速： n=500r 電機輸出的轉(zhuǎn)矩 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 同步帶輪的效率 = 電 機傳送到凸輪軸上的轉(zhuǎn)矩 =m 2 查機械設(shè)計手冊可知 ,45剛的許用切應(yīng)力 =40 ,故滿足 扭轉(zhuǎn)強度要求。 （ 2） 彎曲 強度校核 質(zhì)量 m=心位置 X=Y=Z=質(zhì)心距軸心的距離為 r= 222 最高轉(zhuǎn)速 n=700r/心角速度 =700/60 2 20=s 故 3 1 2 危險截面 0 0 0 2 4 點截面彎曲應(yīng)力 8 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 3 實驗?zāi)Ｐ?的 三維建模 及仿真 維建模 法國達索 公司研發(fā)的一款 三維 大， 易學(xué)易用和 技術(shù)創(chuàng)新 是 三大特點，使得 場 上領(lǐng)先 的，主流的三維 案 ； 一套完整的動態(tài)界面 和 鼠標(biāo) 拖動 控制，全動感的用戶界面 減少 設(shè)計步驟 ， 減少了多余的對話框，從而避免 了 界面的凌亂 。同時 ， 供了無與倫比的、基于特征的 實體 建模 功能 。通過拉伸 、 切除、 旋轉(zhuǎn)、抽殼、 特征陣列 以及 打孔等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計， 改進 了裝配體 模塊 ，在 ，當(dāng)生成新零件是，可以直接參考其他零件并且 保持 這種 參考 關(guān)系， 在裝配 環(huán)境里 可以 方便 的設(shè)計和修改零件。對于 零件數(shù)目 找過 10000個的 大型裝配體， 大的提升，在 ， 通過 定義裝配關(guān)系，可以動態(tài)的查看裝配體的所有 運動 ，并且可以對 零部件 進行 動態(tài) 的干涉 檢查 和 間隙檢測，同時 ， 供了基于捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來加快 裝配體 的總體裝配，可以大大減少工作量，節(jié)省工作時間。 如下圖 所示，通過 繪制 草圖，拉伸，切除，異型孔向?qū)?等 工具，可以方便快捷的 建立 墻板的三維模型。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 在完成零部件的 建模之后， 可以 將所有的零件導(dǎo)入裝配體中 ，定義 裝配 關(guān)系 ， 是零部件按照 一定 的方式 進行裝配。在進行 標(biāo)準(zhǔn) 件裝配時 ，可以利用快速裝配功能 ， 將 零部件拖動到 指定 的位置，軟件會自動進行 裝配 ，可以大大 減少買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 工作時間。 真 及 結(jié)果分析 機械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析（ ，是由 美國 司 開發(fā)的虛擬樣機 分析 軟件。 件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫 、約束 庫 、 力庫 ， 創(chuàng)建 完全 參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型，其求解器啟用多 剛體 系統(tǒng)動力學(xué)理論中的 拉格 朗日 方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué) 方程，對 虛擬 機械系統(tǒng)進行靜力學(xué)、運動學(xué)和 動力學(xué) 分析，輸出位移、速度、 加速度 和反 作用力 曲線 。 件的仿真可用于預(yù)測 機械 系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測 、 峰值 載荷 以及計算有限元的輸入 載荷 等。 如下圖 所示，將 建立的 模型 另存為 式 ，導(dǎo)入件中， 添加 相應(yīng)的約束。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 在凸輪 與地面 的 轉(zhuǎn)動副上加上馬達， 設(shè)置 仿真 時長 及步數(shù)開始仿真： 以下所示的 數(shù)據(jù) 是 通過在 件 中建立仿真 模型 進行仿真 得到 的 擺桿的 角位移，角速度，角加速 度 的變化 的圖形和用 件編程繪制的擺桿的角位移，角速度及角加速度的 圖形。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 角位移（ 角速度（ 角加速度 （ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 角位移（ 角速度（ 角加速度（ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 通過 以上數(shù)據(jù)的對比，可以 看出 ， 真 的 結(jié)果 與利用 件 編程得到 的 曲線變化趨勢能夠 完全吻合， 但是 由于仿真模型中的彈簧 的 作用 以及建模 精度 等 因素 的 影響，會 導(dǎo)致 仿真 得到 的曲線 與 理論上的曲線會有部分的不同，例如 在 第一 個遠休段 中 ， 從動件會有輕微的跳動 ， 以及 加速度曲線 中 數(shù)值 突變的部分。 但是 ， 這 也同 時 證明了本設(shè)計中 所 采用 的 方法是有效可行的。 同時 ，為了測量滑塊沖擊力的變化幅度， 選擇在 滑塊 的角點（ 地面 (間 建立 一個彈簧的模型 ， 如下圖所示，通過測量彈簧彈力的變化得到 凸輪 連桿 機構(gòu) 沖擊力的變化情況 。 后 測量彈簧的彈力，得到彈力變化的曲線： 圖中 的曲線表示了凸輪轉(zhuǎn)動兩周 時 彈力的變化， 以轉(zhuǎn)動 的第一周 為例 ， 彈簧彈力在凸輪 開始 轉(zhuǎn)動時逐漸增大， 到 到達峰值，此時 從動件 正處于買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 從 回程向近休過渡 的狀態(tài)，同樣， 凸輪 轉(zhuǎn)動到 第二次到達峰值，此時從動件處于第二次從回程想近休過度的狀態(tài) ， 值 凸輪轉(zhuǎn)動半 周 的時間相一致 ， 這與理論情況吻合。 4 總結(jié)與 展望 結(jié) 針對高速 凸輪機構(gòu) 沖擊實驗?zāi)Ｐ?的工作原理及結(jié)構(gòu)特點 ， 本文 采用廣泛調(diào)研 、理論分析和計算機輔助設(shè)計技術(shù)，對國內(nèi)外資料進行了檢索， 設(shè)計 了 高速凸輪連桿 機構(gòu) 沖擊 實驗?zāi)Ｐ?，主要研究成果如下?（ 1） 通過 查閱資料， 確定 一種新型的 凸輪連桿 機構(gòu)沖擊實驗?zāi)Ｐ?的 設(shè)計方案 。 （ 2） 通過計算機輔助設(shè)計 軟件，針對實驗?zāi)Ｐ偷?部分重要 機構(gòu) 進行 了設(shè)計 （ 3） 對設(shè)計 的機構(gòu)進行 了三維建模與 二維 零件圖及裝配 圖 的繪制。 （ 4） 利用 件對如上所述的模型進行了計算機仿真，驗證了 如上所述的設(shè)計方法的 可行性， 并 將 仿真的結(jié)果與理論結(jié)果進行 了 對比分析 。 望 凸輪 機構(gòu)的發(fā)展 日新月異 ， 同時 ， 高校 機械專業(yè)教學(xué)對 實踐 的 要求 越來越高，實驗裝置 能夠 直觀 形象 的 使 學(xué)生對理論知識進行 鞏固學(xué)習(xí) ， 國內(nèi) 已經(jīng)有相當(dāng)多的