圆柱分度凸轮机构CAD系统的研究与开发

发布时间：2017-11-02 15:03

  本文关键词：圆柱分度凸轮机构CAD系统的研究与开发

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【摘要】：随着制造业水平的不断提高,步进机构因其输出构件做周期性停歇的单向运动,可以实现加工、换位、分度、进给、换向等一系列动作,极大地满足了生产工艺的需要,越来越广泛地应用在各种自动化设备中。在各种步进机构中,圆柱分度凸轮机构具有结构紧凑,较高的定位精度,可以实现的分度数最多,高速情况下动力性好、性能可靠等特性,在轻工、电子、机械等领域有着广泛的应用。 美国、日本、加拿大、英国等国家在圆柱分度凸轮的研究经历了从经验设计到优化设计,从单纯的运动分析到动力学研究,从手工加工到CAM的发展阶段。这些国家在对圆柱分度凸轮机构的准确解和运动规律、机构的动力学特性、新型凸轮加工设备、圆柱凸轮机构的标准化、新型分析方法,圆柱分度凸轮CAD/CAM系统开发以及高速凸轮的设计等方面做出了深入的研究。 我国对圆柱分度凸轮机构的研究起步较晚,研究内容主要集中在圆柱分度凸轮机构运动规律、轮廓曲线、实体建模、数控加工、动力学分析、CAD/CAM系统及误差分析等方面,并取得了部分研究成果。但是与先进国家相比,我国对分度凸轮机构的研究和应用还存在较大差距。 本文以圆柱分度凸轮机构为研究对象,利用共轭曲面理论、包络法理论、等距曲面理论、参数化设计方法、二次开发技术等理论和方法,对圆柱分度凸轮机构CAD系统进行了研究和开发。主要研究内容如下： 1)对圆柱分度凸轮机构的运动参数和结构参数进行计算；对适用于圆柱分度凸轮机构的运动规律进行比较,并做出选择；分别利用共轭曲面法、包络法和等距曲面法对圆柱分度凸轮廓面方程进行求解并比较。 2)利用Visual C++开发参数和尺寸设计子系统,完成对圆柱分度凸轮机构的设计,获取机构的运动参数和结构参数。 3)以三维造型软件Pro/E为依托,利用Visual C++和Pro/TOOLKIT对其进行二次开发,形成三维实体造型子系统。对圆柱分度凸轮机构进行参数化设计并获得其三维实体模型。 4)利用Visual C++对将有限元分析软件ANSYS进行二次开发,并将其作为有限元分析子系统集成到CAD系统中,用以完成对机构的各项分析。
【关键词】：圆柱分度凸轮 CAD系统 VC++ Pro/E ANSYS
【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH112.2;TP391.72
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-15
• 第一章 绪论15-20
• 1.1 引言15-16
• 1.2 圆柱分度凸轮研究现状16-17
• 1.3 课题的目的和意义17
• 1.4 课题研究的主要内容17-18
• 1.5 本文的组织结构18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 圆柱分度凸轮机构CAD系统开发相关技术20-27
• 2.1 CAD系统简介20-21
• 2.2 圆柱分度凸轮机构CAD系统的软件支撑21-23
• 2.2.1 Pro/E简介21-22
• 2.2.2 ANSYS简介22-23
• 2.2.3 Visual C++简介23
• 2.3 圆柱分度凸轮CAD系统实现的相关技术23-26
• 2.3.1 Pro/E二次开发技术23-24
• 2.3.2 ANSYS二次开发技术24-25
• 2.3.3 系统人机交互界面设计技术25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 圆柱分度凸轮机构设计27-45
• 3.1 运动规律的选择27-31
• 3.1.1 无量纲化的运动规律参数28-29
• 3.1.2 运动规律的主要特性值29-30
• 3.1.3 常用运动规律30-31
• 3.2 圆柱分度凸轮机构的参数和尺寸31-34
• 3.2.1 圆柱分度凸轮机构的基本参数31
• 3.2.2 圆柱分度凸轮机构的运动参数31-32
• 3.2.3 动停比与运动系数32-33
• 3.2.4 啮合重叠系数33
• 3.2.5 圆柱分度凸轮机构的主要几何尺寸计算33-34
• 3.3 圆柱分度凸轮廓面方程求解方法34-43
• 3.3.1 共轭曲面法34-38
• 3.3.2 包络法38-39
• 3.3.3 等距曲面法39-42
• 3.3.4 圆柱分度凸轮廓面方程求解方法比较42-43
• 3.4 压力角计算43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 圆柱分度凸轮CAD系统的开发45-62
• 4.1 圆柱分度凸轮CAD系统45-47
• 4.1.1 圆柱分度凸轮机构CAD系统框架45-46
• 4.1.2 圆柱分度凸轮机构CAD系统的主要功能46-47
• 4.2 参数和尺寸设计子系统47-49
• 4.2.1 数据的传递48
• 4.2.2 动态链接库的使用48-49
• 4.3 三维实体造型子系统49-54
• 4.3.1 基于VC++的Pro/TOOLKIT二次开发技术49-52
• 4.3.2 参数化建模过程52-54
• 4.4 有限元分析子系统54-56
• 4.5 圆柱分度凸轮机构CAD系统功能演示56-61
• 4.6 本章小结61-62
• 第五章 结论和展望62-63
• 参考文献63-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文65-66
• 致谢66

【参考文献】

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本文编号：1132037