基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

以直动滚子从动件盘形凸轮机构为例,先用SolidWorks自带的Visual Bisic 编辑宏,精确绘制凸轮的轮廓曲线,并拉伸成型,然后用SolidWorks插件COSMOSMotion对凸轮机构进行运动仿真,生成推杆的位移和速度曲线,最后对推杆的位移、速度曲线进行分析 ,从而评判凸轮廓线是否满足设计要求.     

凸轮机构廓线精确设计与运动仿真

以对心尖端推杆盘形凸轮为例,在SolidWorks环境下结合Excel,精确绘制凸轮的轮廓曲线,建立虚拟样机模型,并导入AD-AMS中进行仿真。得到尖端推杆的位移、速度和加速度曲线,对曲线进行了分析,在三大软件完美结合下完成了凸轮廓线的精确设计。为凸轮机构的优化设计和分析提供一种有效的新方法。     

基于EXCEL和SolidWorks设计凸轮轮廓及运动学分析

通过对凸轮从动件运动规律的分析,在EXCEL中利用Akima插值法生成平面凸轮轮廓位移数据点。在SolidWorks中通过调用EXCEL处理的平面凸轮轮廓数据点生成具有封闭连续轮廓曲线的凸轮,再利用SolidWorks中的COSMOS/Motion插件进行凸轮运动仿真,生成相应的位移曲线图,与在EXCEL中生成凸轮轮廓位移图进行对比,从而为凸轮轮廓设计及运动学分析提供借鉴。     

基于Pro/E关系式的凸轮轮廓曲线精确设计

凸轮机构实现推杆预期运动规律依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计.在高速精密自动机械中凸轮机构凸轮轮廓曲线异常复杂,给凸轮三维精确建模造成了困难,且精度较低的凸轮轮廓曲线不能满足凸轮后续CAM和CAE的要求.凸轮轮廓曲线的设计原理是根据工作所要求的推杆运动规律,导出凸轮转角与推杆位移之间的关系式,用函数关系式捕捉设计意图.根据关系式计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值,保证生成凸轮轮廓曲线的精确性.按照该理论,提出了2种应用Pro/E三维造型软件精确设计凸轮轮廓曲线的方法.     

基于SolidWorks Motion运动仿真跟踪路径的应用

通过SolidWorks Motion运动仿真工具对未定义凸轮机构从动件进行基于“时间/位移”系列数据点运动的反向驱动操作,生成跟踪路径,最终生成盘形凸轮轮廓曲线。并对新生成的凸轮机构进行实际运动仿真,验证了凸轮模型的准确性。     

基于VB与虚拟样机联合运用的内燃机配气机构运动仿真

针对某型号内燃机配气凸轮机构的工作要求,在SolidWorks平台上,进行二次开发,通过V-Basic编程生成配气凸轮轮廓曲线.随后建立了配气机构虚拟样机模型,运用COSMOSMotion分析模块实现了配气机构在3D碰撞接触状态下的运动仿真,得到在不同气门弹簧作用力情况下内燃机挺柱运动的位移、速度和加速度曲线.仿真结果能够预见机构的实际运行效果,验证配气机构凸轮设计的正确性,能指导修正凸轮轮廓线形,完善从动件运动曲线的精确度,快速实现配气机构的优化设计.     

基于计算机辅助设计的凸轮轮廓优化设计

通过分析直动尖顶盘形凸轮机构和直动滚子盘形凸轮机构的运动规律,得出了凸轮轮廓曲线的参数方程,并应用LabVIEW软件计算出凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据,然后应用LabVIEW软件开发了直动滚子盘形凸轮轮廓优化设计系统,利用计算得到的凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据及凸轮机构的其他原始数据便可设计出满足使用要求的凸轮轮廓。该系统克服了传统凸轮轮廓设计方法步骤复杂、效率低、精度差等缺点,具有准确、高效、实时等特性,可广泛用于凸轮的轮廓曲线设计、压力角校核、运动仿真等,实现复杂、高速以及精密凸轮机构的设计。由于系统采用参数化设计,可以通过调整基本参数和运动规律等来完善设计,从而实现凸轮轮廓的优化设计。     

基于Creo软件的凸轮机构反转设计方法

根据凸轮机构反转设计方法的原理,在已知凸轮从动件运动规律的条件下,利用Creo软件的机构模块,建立凸轮机构运动学反转模型。根据反转运动获得满足运动规律的凸轮轮廓曲线,并利用这一曲线直接建立凸轮的三维模型,最终得到凸轮机构。对于通过反转设计方法得到的凸轮机构,利用Creo软件建立实际运动学三维模型,进行运动仿真,进而验证反转设计方法的正确性。     

基于LabVIEW和SolidWorks的盘形凸轮轮廓线设计研究

以直动平底从动件盘形凸轮机构为例,根据选定的从动件运动规律,建立凸轮轮廓曲线的参数方程。在Lab VIEW软件环境中编写计算程序,输入相应的凸轮运动参数,运行程序并将计算凸轮轮廓曲线的结果显示在程序界面上,同时生成曲线坐标点的数据文件。将数据点坐标导入至Solid Works环境中,建立凸轮三维模型,并利用Solid Works Motion模块进行凸轮机构传动的运动仿真。运动仿真的结果表明从动件能够按照预期的运动规律运动,凸轮轮廓曲线的设计满足设计要求。与传统设计凸轮轮廓曲线方法相比,此设计方法能够大大提高计算精度与设计效率,并且具有操作简单高效,可定制性高,交互界面直观清晰等特点。     

基于ADAMS的滚子从动件凸轮轮廓曲线设计

使用ADAMS软件反转法设计滚子从动件凸轮的轮廓曲线时,利用起始接触点生成curve作为轮廓曲线,误差较大且不合理。原因在于滚子与凸轮始终相切,在运动规律发生改变时,接触点位置不固定且存在多个。针对这一问题,文中将滚子轮廓离散化,求出离散区间范围并将离散区间均值化取marker点,利用多个接触点生成多条曲线并取交集运算,得到了较理想的凸轮轮廓曲线,提高了凸轮轮廓曲线的设计精度。文中探讨了离散点个数与设计精度的关系,得到结论:在离散化区间范围内,增加离散点个数可以提高凸轮设计的精度。文中的设计方法也可以用于从动件与凸轮始终相切的凸轮轮廓曲线设计中。     

胶印机收纸系统凸轮动力学仿真与优化

针对胶印机收纸系统在纸张交接时振动剧烈的问题,采用简谐梯形运动规律重新设计滚子凸轮回程运动曲线,得到动力学性能更好的收纸系统凸轮。建立摆动从动件数学模型,采用简谐梯形运动规律设计滚子凸轮回程曲线;在MSC-ADAMS中生成收纸牙排模型,反求凸轮轮廓;并通过原凸轮和新凸轮的动力学仿真对比,验证其速度和加速度均得到优化。     

平行分度凸轮机构建模与运动仿真分析研究

针对平行分度凸轮机构设计和验证问题,提出一种平行分度凸轮建模和分度机构运动仿真分析方法。通过对平行分度凸轮机构的分度运动进行分析,利用齐次坐标变换法建立平行分度凸轮轮廓曲面数学模型,软件编程采集轮廓曲面数据点,用Creo建立机构三维模型并装配后输出到Adams,建立机构虚拟样机并进行运动学特性仿真。对仿真数据绘制的运动规律特性曲线与理论曲线进行对比分析。结果表明,角加速度曲线波动较大,机构存在的冲击和振荡,主要位于不同的滚子退出和进入啮合阶段与不同滚子工作轮廓曲线交接处;给出对应的设计改进和加工措施,即采用圆角过渡工作轮廓曲线交点、提高轮廓曲线数据点采样精度、选择合适的运动规律及样条曲线插补加工轮廓曲面能减少机构运动的冲击和振荡。     

盘型凸轮轮廓曲线参数化设计系统的开发

盘形凸轮轮廓曲线是复杂的非圆平面曲线,为高效、精确的实现其设计自动化,利用Auto-CAD二次开发功能,开发了界面友好、扩展性强的盘形凸轮轮廓曲线参数化设计系统,实现了参数的输入、参数合理性校核、设计计算及绘图输出等功能。依据凸轮设计理论,研究了参数校核方法,导出了按照要求的曲线拟合精度确定步长值的算法。最后以偏置直动滚子推杆盘型凸轮轮廓曲线为例对系统进行了测试和验证,并给出了运行结果。     

纺织鞋面印花机网框凸轮升降机构设计及优化

根据对纺织鞋面印花机工艺要求的分析,设计印花机的网框凸轮升降机构,以提高印花机的工作效率。根据凸轮设计的反转法原理,建立摆线运动规律下凸轮轮廓曲线的数学模型,运用MATLAB软件编程设计出摆线运动规律下凸轮推杆的位移、速度和加速度理论运动曲线;在多体动力学软件ADAMS中输入模型和添加约束,得到凸轮推杆的位移、速度和加速度仿真运动曲线;最后,建立优化数学模型求得凸轮升降机构最大压力角和对应的凸轮转角的全局最优解。结果表明,在MATLAB软件中编程设计的运动学曲线与在ADAMS软件中仿真得出的运动学曲线基本一致,验证了MATLAB软件编程设计的运动学曲线是合理的,优化得到最大压力角为7.737 1°,对应的凸轮转角为72.298 9°,所设计的凸轮曲线传动效率较高,符合纺织鞋面印花机的工艺要求。结果表明,该设计及优化可行,已应用于实际生产中,有较高的实际应用推广价值。     

基于MATLAB语言的凸轮轮廓曲线的解析法设计

以摆动从动件盘形凸轮机构为例,在MATLAB的基础上对摆动从动盘凸轮机构进行其轮廓曲线的解析法设计,利用MATLAB强大的数据处理、绘图功能对凸轮的运动规律进行运动学仿真,绘制摆动从动盘凸轮轮廓曲线及推杆的位移、速度和加速度,使其精确度更高,拟合更好。     

内燃机配气凸轮机构离散化精确设计与运动仿真

以内燃机配气凸轮机构为例,在Excel软件中对内燃机凸轮机构的理论轮廓曲线进行离散化设计,得出精确的理论轮廓曲线,在SolidWorks中建立虚拟样机模型,并导入到ADAMS中进行运动学仿真。     

盘形凸轮参数化设计及运动仿真

以平面凸轮机构为主要研究对象,选用三维设计软件SolidWorks作为凸轮轮廓线参数化CAD系统开发平台,利用SolidWorks API函数库结合Visual Basic 6.0的编程环境,通过对凸轮轮廓线的校核分析,在SolidWorks软件中精确地生成了凸轮轮廓线,并在VB窗体输出其运动线图及自动校正后的凸轮基圆半径,成功实现了盘形凸轮的参数化建模。运用SolidWorks软件自带的Motion模块对其所建立的凸轮装配体进行运动仿真,验证系统的可靠性。     

摆动滚子从动件盘形凸轮的自动化设计

在高精度凸轮的设计过程中,需要实现凸轮实际轮廓曲面的精确设计.解析法虽然可以精确计算出凸轮廓线上各点的坐标值,但要得到完整的凸轮实际轮廓曲面,需要手工编制复杂的程序,尤其是在摆动滚子推杆盘形凸轮的设计过程中,对于凸轮理论轮廓曲面的等距偏移曲面的编程更为复杂.因此以摆动从动件盘形凸轮机构为例,提出了利用解析法结合Pro/E软件的参数化设计功能进行凸轮实际轮廓曲面的精确自动化设计新方法.这一方法可以大幅度提高解析法设计凸轮实际轮廓曲面的效率,从而为解析法在凸轮机构设计方面的广泛应用奠定了基础.     

一种圆柱曲面凸轮的结构设计及加工工艺

提出了一种新型的圆柱曲面凸轮结构，对圆柱曲面凸轮的轮廓曲线进行理论分析和计算，发现其轮廓曲线过渡不平滑。为了解决其不足，对其轮廓曲线进行优化设计，采用Catmull-Rom三次插值曲线拟合离散点的方法重新计算。将其计算结果在三维软件SolidWorks中模拟仿真，从而实现圆柱曲面凸轮轮廓曲线过渡连续、平滑。为了减小优化后的设计与实际加工的误差，利用SolidWorks软件与UG NX10.0软件的无缝连接，将其在UG NX10.0软件中生成的加工代码导入加工中心（CNC）的系统中进行编程加工，通过改变加工中心的主轴转速来提高新型圆柱曲面凸轮的加工精度。     

基于Pro/E和ADAMS的新型凸轮机构建模及仿真分析

采用Pro/E和ADAMS完成了新型负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构虚拟样机建模,应用ADAMS/Flex模块对滚子推杆从动件柔性化处理,建立刚柔耦合模型,得出柔性从动件输出响应运动规律曲线。通过柔性从动件输出响应与刚性从动件输出响应的对比,直观反映出柔性从动件相对于刚性从动件运动规律的偏差。