UG在平行分度凸轮设计中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 UG在平行分度凸轮设计中的应用 衣振芹1　徐国功2　池瑞亮3 （1.潍坊工商职业学院　山东　潍坊　262200；2.山东汇通机械制造有限公司　山东　潍坊　262200；3.锦秀机械有限公司，山东　潍坊　262200） 摘　要：本文简介了所设计的平面分度凸轮在生产中的应用情况，介绍了平行分度凸轮机构理论廓线的计算方法，以分度凸轮机构为例，介绍了如何利用三维软件对平行分度凸轮机构进行建模、运动仿真、生成二维工程图等设计过程。 关键词：平行分度凸轮　UG　三维造型设计 平行分度凸轮机构作为间歇机构，在机床、纺织、食品、包装等自动机械中有着广泛的应用。与圆柱凸轮机构相比，它具有输入输出轴平行、刚性好、分度数多、分度精度高、传动转矩大、运动平稳、易于制造等优点，既可以采用内啮合，也可以采用外啮合，与齿轮传动配合可产生多种形式的传动方案，满足多种应用场合的使用要求。其缺点是设计过程复杂，设计质量不易保证。 一、平行分度凸轮机构设计 1.设计方法 平行分度凸轮机构的设计常采用的方法有两种，一种是作图法，另一种是解析法。作图法的误差大，只能用于低速和不重要的场合，对于高速、高极端的平行分度凸轮机构必须用解析法进行设计。解析法计算量大，因此，探索平行分度凸轮机构的计算机辅助设计方法，对提高平行分度凸轮机构的设计效率具有重要的意义。 2.平行分度凸轮理论廓线设计 　　图1、两片式平行凸轮简图 图1中凸轮与滚子1啮合的理论廓线方程为： xt=Rpsin（theta;+phi;-phi;10-lambda;）-Csin（theta;-phi;10-lambda;） yt=-Rpcos（theta;+phi;-phi;10-lambda;）-Ccos（theta;-phi;10-lambda;） 式中：theta;为凸轮转角； lambda;为计算辅助用； lambda;＝arctan（ ）。 图1中凸轮与滚子1啮合实际轮廓的方程为： xk=xt-Rrcos（theta;+phi;-phi;10-lambda;+alpha;） yk=yt-Rrsin（theta;+phi;-phi;10-lambda;+alpha;） 式中：alpha;为压力角的计算值，按下式计算，可以大于或小于90deg;。 alpha;=arctan〔Ccosphi;-Rp（1+　）〕/(Csinphi;） 凸轮与滚子3啮合的方程为： （1）在凸轮上建立辅助动坐标系O1x`y`，O1x`与第3滚子的中心的起始位置F30和O1连线重合，将上述公式中所有phi;10均用phi;30代替后，求出x`t、y`t和x`k、y`k。 （2）将x`和y`用下列坐标变换公式演化为在O1xy坐标系中的xt、yt和xk、yk。 x=x`cos（theta;10-theta;30）-y`sin（theta;10-theta;30） y=x`sin（theta;10-theta;30）+y`cos（theta;10-theta;30） 二、设计的过程和方法 1.设计的流程 （1）编制程序进行凸轮轮廓点坐标的计算 根据上述轮廓及压力角方程，使用VisualBasic语言编制轮廓计算程序，按照凸轮从动件的运动规律，对凸轮的实际平面轮廓进行逐点计算，并将计算所得的一系列坐标点按照UG软件要求的格式输出到扩展名为.dat的文本文件中。 （2）使用UG软件进行建模 应用UG软件的“曲线”——“来自文件的点”功能将上述计算程序的输出文件计算出来的系列点输入到UG软件中，这样在UG软件中就可以生成凸轮的外形轮廓平面曲线；然后使用UG软件的拉伸、回转、扫掠、钻孔和阵列等功能，完成凸轮及从动盘的三维造型设计。利用UG软件完成的凸轮及从动盘如图2所示。 　　图2、平行分度凸轮模型 在对平行凸轮及从动盘建模完成后，可继续对分度装置的箱体、传动轴、联轴器等相关零件进行建模操作。 2.运用UG软件进行装配和虚拟调试 所有零件建模完成后，进入装配模块，装配的过程中可以通过“固定”装配约束先把箱体件进行定位，然后将凸轮、轴、轴承等零件通过“