基于CATIA和MATLAB的凸轮参数化三维建模及运动仿真

以CATIA为设计平台,在MATLAB中计算出凸轮的三维坐标值,将坐标值转为点云输入到CATIA,高效快速精确的进行凸轮的参数化设计和运动仿真,进而得到凸轮各项较为精准的运动参数。使用该方法可以设计复杂凸轮轮廓,所得凸轮点云数据稍作修改可以用于数控加工。     

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.     

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Pro／E Wildfire2．0的盘形凸轮参数化设计

根据已知条件先建立凸轮的理论轮廓曲线数学方程式,在Pro/E建模环境下建立凸轮理论轮廓曲线参数表达式并定义参数,利用方程曲线绘制方法绘制出凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线,经拉伸生成凸轮实体.通过建立参数化程序,利用参数来控制轮廓外形尺寸,实现了凸轮参数化设计.     

基于CREO的对心盘形凸轮机构参数化设计与仿真

用作图法设计凸轮轮廓是传统的设计方法,三维软件在机械设计中的运用为凸轮设计提供了新的设计方法。基于CREO软件,实现凸轮的几何尺寸设计参数化和从动件运动规律的选择程序化。运用CREO仿真功能,对不同结构参数和不同运动规律的凸轮机构进行仿真并测量凸轮机构的运动参数,得到优化的凸轮轮廓。为凸轮机构的优化设计提供了一种方法。     

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。     

平行分度凸轮轮廓曲线数据采集系统的开发

根据分度凸轮轮廓曲线方程式,采用VB开发了平行分度凸轮轮廓曲线数据采集系统,实现了复杂轮廓曲线数据点的自动采集,并作图显示装配后的多片凸轮的轮廓曲线,以UG要求的格式保存数据,为后续分度凸轮的CAD/CAM一体化设计打下了基础。     

盘形凸轮轮廓曲线的参数化设计

本文介绍运用UG软件建立参数表达组,进行盘形凸轮轮廓曲线参数化设计。介绍了构建盘形凸轮轮廓曲线参数化设计的步骤及构建凸轮设计参数表达式主要依据。阐述了由S-Q函数建立各参数表达式组方法、各变量的含义及参数化凸轮轮廓曲线的创建方法和步骤。     

发动机配气凸轮轮廓曲线设计与研究

配气凸轮作为配气系统的核心零部件,其轮廓曲线的设计是整个配气机构设计的关键。通过对Solid Works软件进行二次开发,得出一种配气凸轮轮廓曲线的参数化设计方法。此方法能够满足精度要求较高的凸轮轮廓曲线设计,为发动机配气凸轮轮廓线的设计提供了一种依据。     

基于UG的盘形凸轮参数化建模技术研究与实现

凸轮作为一种通用的传动机构,有其特殊的设计和加工方法.文章探讨了基于UG的凸轮参数化建模技术,建立了绘制凸轮理论轮廓曲线的表达式,成功地实现了盘形凸轮的参数化建模,为在UG中实现凸轮的无图加工及运动、动力分析提供了必备的实体模型.     

基于MDT的平面凸轮参数化设计及运动仿真

介绍了基于Vlisp二次开发技术,在MDT中实现平面凸轮机构的三维参数化设计的系统。该系统提供了常用平面凸轮的参数化设计和基于Inventor的虚拟运动仿真,实现了凸轮三维造型的自动化,能有效减小平面凸轮的轮廓坐标误差并提高其廓面加工精度。     

应用复极矢量法设计平行分度凸轮机构

介绍一种确定平行分度凸轮机构凸轮轮廓的有效设计思路和分析方法。利用复极矢量函数方程和坐标变换进行凸轮轮廓的求解，凸轮理论廓线、凸轮工作廓线及其全程压力角分布等均以复极矢量函数表示，并结合Matlab的优势方便有效地将其以直观的图形表示出来。     

摆动滚子从动件圆柱凸轮参数化设计

推导了摆动滚子从动件圆柱凸轮廓线、压力角及廓线曲率半径方程,讨论了该种凸轮机构在各种运转情况下与之相适用的方程。并将方程用于凸轮廓线的参数化设计,通过实例验证该方法在实际应用中具有一定的实用价值。     

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。     

偏心旋转-摆动式凸轮机构设计

运用极坐标矢量法对一种偏心旋转-摆动式凸轮机构的凸轮轮廓曲线进行了设计计算.首先,将机构中的构件用极坐标矢量来表示;然后,根据凸轮机构的矢量图,由从动件的运动规律逐步推导出凸轮从动滚子的运动规律;最后,由从动滚子的运动规律求解出凸轮的实际轮廓.这种方法具有计算精确的特点,能够完成具有复杂运动从动件的凸轮机构的设计.     

A hybrid approach for cam shape design and profile machining of general plate cam mechanisms

Plate cam mechanism can easily produce the positive and functional motions in contact of cam and follower. Generally cam mechanism is used in many fields of mechanical control, automation, and industrial machinery. To obtain the accurate motion of follower, the profile of cam must be designed and machined precisely. This paper proposes an instant velocity center method for the profile design and a biarc fitting method for the profile machining to 4 different types of plate cam mechanisms with reciprocating or oscillating motion and roller or flat-faced followers. The key of this paper is the introduction of a hybrid system combined the design procedures and the manufacturing procedures. The main idea is that the minimum machining data are built by the accurate biarc curves fitted directly from the design parameters. The radial direction angles toward biarc centers for the accurate biarc curve fitting can be defined directly by the contact angle of cam and follower given in the design procedures. An application of the proposed approach is verified the accurate profiles of a designed cam and a machining cam using the minimum NC data within a given machining tolerance.     

基于组件技术的凸轮从动件运动规律反求研究

研究了从CATIA数字模型中获取凸轮轮廓曲线上离散点坐标的方法,并以这些离散点及凸轮机构基本尺寸为依据,提出了反求机构从动件的运动规律的方法。利用CATIA提供的COM功能,结合其自带的V5AutomationAPI函数开发了反求从动件的运动规律算法及程序,并对反求所得结果与理论结果进行了误差分析,研究表明提出方法是准确的和适用的。     

圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮机构数学模型的建立方法

以单参数包络面理论为基础 ,建立了圆锥凸轮机构的数学模型 ,通过坐标变换 ,推导出了圆锥凸轮的廓面方程 ,并给出了廓面坐标的计算实例 ,为空间凸轮的精确设计和制造提供了理论基础。     

基于虚拟技术的弧面分度凸轮机构研究

通过对弧面分度凸轮机构中各个坐标系的建立，利用齐次坐标变换推导出弧面分度凸轮的曲面方程，并基于MATLAB对凸轮曲面进行了数值计算，再将得到的曲面数据导入三维建模软件中进行建模，并根据空间啮合理论，利用ADAMS对凸轮机构进行了动力学分析，最后应用有限元软件MARC对分度盘与凸轮啮合处进行了应力分析，得到所设计的弧面分度凸轮机构的全面分析结果，为机构优化和制造提供了重要依据。     

根据运动的合成与分解设计凸轮廓线的解析法

根据运动的合成与分解原理 ,将移动从动件相对于凸轮的复杂平面运动分解为简单的往复运动和定轴转动 ,建立定坐标系和动坐标系 ;然后求出凸轮的理论轮廓和实际轮廓相对于动坐标系的直角坐标方程 ,最后采用坐标旋转变换就得到了凸轮的理论轮廓和实际轮廓相对于定坐标系的直角坐标方程 ,从而为凸轮的设计提供了一种简便实用的新方法