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基于VB的凸轮CAD系统的研究与开发

作　者: 徐小亮
导　师: 钱志良
学　校: 苏州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 平面凸轮机构 凸轮轮廓 轮廓曲率半径 机构压力角 CAD系统
分类号: TH112.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


凸轮机构具有传动、导向和控制等功能,在机械行业中应用极为广泛。根据各种从动件系统设计出能实现预期运动规律的凸轮轮廓参数,是机构学常见的设计课题。传统的凸轮设计方法主要是图解法,此方法数据精度较低、设计周期长。随着计算机的发展与普及,图解法正在被法所取代。本文针对尖顶和滚子从动件平面盘形凸轮机构,探索统一表达凸轮轮廓、凸轮轮廓的曲率半径、机构压力角及从动件运动规律的途径与方法,并在此基础上开发易于应用的凸轮CAD系统。本文的主要工作如下:?1)将直动从动件和摆动从动件用虚拟摆动从动件统一表示,采用单参数曲线包络理论,建立了既适合于直动从动件又适合于摆动从动件的平面盘形凸轮轮廓的统一数学表达式,并以滚子直动从动件盘形凸轮机构为特例,验证了凸轮轮廓统一表达式的正确性。2)在上述凸轮轮廓的统一表达式的基础上,通过运动学研究和数学分析,导出了既适合于直动从动件又适合于摆动从动件的凸轮轮廓曲率半径及机构压力角的统一表达式,并以尖顶直动从动件盘形凸轮机构为特例,验证了统一表达式的正确性。3)通过从动件运动规律的无因次化处理,利用简谐梯形组合运动规律,导出了从动件通用修正梯形运动规律的统一数学表达式。4)根据上述的统一表达式,用Visual Basic6.0程序设计语言,开发了一个界面友好、交互方便的凸轮CAD系统,并用该系统进行了实例设计,验证了该系统的可行性与正确性。

全文目录


中文摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 凸轮机构的应用  10
  1.2 凸轮机构设计的发展  10-11
  1.3 CAD 技术发展的概况  11-12
  1.4 凸轮CAD 系统的概述  12-14
  1.5 选题背景  14-15
  1.6 应用前景  15
  1.7 本文的主要内容  15-16
  1.8 小结  16-17
第二章 凸轮轮廓的统一数学模型  17-25
  2.1 平面盘形凸轮轮廓的统一数学模型  17-22
    2.1.1 单参数曲线包络理论.  17-18
    2.1.2 统一凸轮轮廓方程的思路  18-19
    2.1.3 凸轮轮廓的统一数学表达式  19-22
    2.1.4 参数取值  22
  2.2 特例分析  22-23
  2.3 小结  23-25
第三章 曲率半径和压力角  25-32
  3.1 滚子半径的选择  25-27
    3.1.1 曲率半径的统一表达式  25-26
    3.1.2 滚子半径的选择  26-27
  3.2 凸轮机构压力角的统一  27-31
    3.2.1 压力角的统一数学表达式  27-29
    3.2.2 压力角特例分析  29-31
  3.3 小结  31-32
第四章 从动件运动规律的统一  32-38
  4.1 运动参数无因次化  32
  4.2 通用简谐梯形运动规律  32-36
  4.3 运动规律设计举例  36-37
  4.4 总结  37-38
第五章 凸轮CAD 系统的设计  38-53
  5.1 引言  38
  5.2 系统的框架构建  38-40
    5.2.1 主界面设计  38-39
    5.2.2 系统结构  39-40
    5.2.3 模块通讯  40
  5.3 从动件运动规律设计模块  40-44
    5.3.1 运动规律设计界面  41-42
    5.3.2 运动曲线绘制模块  42-43
    5.3.3 从动件运动规律的选用原则[33]  43-44
  5.4 凸轮轮廓设计模块  44-48
    5.4.1 凸轮轮廓设计界面.  45-46
    5.4.2 压力角和滚子半径检验.  46-47
    5.4.3 凸轮轮廓曲线绘制模块.  47-48
  5.5 绘制凸轮AutoCAD 零件工作图模块  48-52
    5.5.1 AutoCAD 脚本文件的概述  50-51
    5.5.2 AutoCAD 脚本文件的生成  51
    5.5.3 凸轮的AutoCAD 零件工作图  51-52
  5.6 小结  52-53
第六章 凸轮轮廓设计举例  53-58
  6.1 设计要求  53
  6.2 分析  53-54
  6.3 运动曲线设计  54-55
  6.4 凸轮轮廓曲线设计  55-57
  6.5 凸轮的工作图  57
  6.6 小结  57-58
第七章 总结与展望  58-60
  7.1 本文总结  58
  7.2 展望  58-60
参考文献  60-64
攻读学位期间发表论文  64-65
附录Ⅰ AutoCAD 脚本文件  65-69
附录Ⅱ 凸轮的工程图  69-70
致谢  70-71

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械学（机械设计基础理论） > 机构学 > 凸轮机构
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