自动机械中槽轮机构的参数化设计与仿真.pdfVIP

第 23 卷第 12 期 机 　械 　设 　计 Vol . 23 　No . 12 2 0 0 6 年 1 2 月 J OU RN AL O F MA C H IN E D ESI GN Dec . 　 2006 自动机械中槽轮机构的参数化设计与仿真 1 ,2 2 3 2 王良文 ,杜文辽 ,崔纪雷 ,王维帧 ( 1. 华中科技大学 机械科学与工程学院 ,湖北 武汉 　430074 ; 2 郑州轻工业学院 机电工程学院 ,河南 郑州 　450002 ; 3 . 河南新飞电器有限公司 ,河南 新乡　453002) 摘要 : 以自动机械中常用的外槽轮设计为例 ,建立了槽轮机构参数化设计的数学模型 ,利用 VB 对 Auto CAD 的二次 开发技术 ,成功实现了槽轮机构的参数化设计及运动仿真 。该系统在选定槽轮机构的运动工况及受力条件的情况下 ,能 够对设计结果进行自动校验 ,并可以实现槽轮机构工程图的自动输出 ,进行尺寸参数及技术条件的标注 ,提高了槽轮机 构的设计效率 。为槽轮机构的数字化设计 、加工提供了理论依据 。 关键词 :槽轮机构 ; 参数化设计 ; 运动仿真 ; CAD 二次开发 中图分类号 : T H 122 ; T H 132 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :100 1 - 2354 (2006) 12 - 0044 - 03 　　槽轮机构以其结构简单 、工作可靠等优点 ,在轻工业 自动 可在拨盘上安装多个圆销来实现槽轮在拨盘一周 内转过 机 、包装机械等设备中获得广泛应用 。在包装 自动机中 ,如冷 2β的倍数角 。设有 m 个圆销均匀分布在拨盘同一圆周上, 因后 霜灌装 自动机 、糖果包装机 、灯泡包装机 、饼干包装机及各种多 一圆销只有在前一圆销脱离槽轮后才能进入槽 内, 由此可导出 工位组合机床等 ,均利用槽轮机构实现转位 。对常用机构开发 最多的圆销数 m 所满足的条件 。 参数化设计系统已经成为企业提高创新能力 、产品开发能力及 增强企业竞争能力的一项关键技术 。现有文献对凸轮机构 、连 杆机构 、带轮传动等参数化设计的研究已经比较深入[ 1 ,2 ] ,而有 关对槽轮机构的参数化设计系统研究的文献尚欠深入[3 ] 。文 中首先建立了槽轮机构设计的数学模型 ,利用 VB 对 Auto CAD 二次开发技术 ,开发了槽轮机构的参数化设计与仿真系统 , 当 输入相关设计参数后 ,能够 自动计算槽轮机构的结构参数 ;在 选定槽轮机构的运动工况及受力条件的情况下 ,系统能够对设 计结果进行自动校验 ;系统可以根据需要输出槽轮机构各构件 的 CAD 工程图形 ,并能够实现槽轮工作过程的动态仿真 。该 软件系统不仅可以方便地实现槽轮机构的参数化设计 ,还可用 于对现有槽轮机构的分析 、数控加工以及计算机辅助教学中。 本系统对内、外槽轮机构的设计系统均进行了开发 ,文章仅 以 外槽轮为例进行介绍 。 图1 　外槽轮机构 1. 3 　槽轮机构的主要结构参数设计 1 　槽轮机构设计的数学模型 设计槽轮机构时, 首先根据工作要求选定槽数 z 和转臂上 圆销数 目m , 中心矩 c 和圆销半径 R r 则根据空间安装尺寸和受