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以弧面凸轮为核心部件的弧面分度凸轮传动装置具有特殊的传动功用,是凸轮机构中应用价值较高的种类之一,将现代先进的机械产品CAD技术应用到弧面凸轮传动装置的开发过程中,能够提高其设计和制造水平,这对提高凸轮机构的应用水平,扩大凸轮机构的应用范围,促进自动机械的进一步发展具有一定的意义。
本文以大型三维CAD工程软件UG为开发平台,在圆盘输出式弧面分度凸轮传动装置的开发过程中,重点做了以下几方面研究:
1.通过对UG模块功能的分析研究,建立了基于UG的弧面分度凸轮传动装置的CAD设计开发系统,为实现该类产品的快速设计、降低生产成本、提高产品的性能以及缩短开发周期提供了支撑平台。
2.对弧面凸轮传动装置的结构进行了分析和归纳,在对UG基于特征设计的零件实体建模技术分析研究的基础上,根据零件结构类型分别应用不同的方法创建了其实体模型。
3.针对弧面凸轮轮廓曲面复杂,在以往的建模中用模拟加工方法生成的近似模型不够精确的问题,本文根据弧面凸轮机构运动学原理,在建立弧面分度凸轮工作轮廓面方程的基础上,应用C++语言编写了弧面凸轮轮廓面上点坐标的计算程序,然后在UG中运用三维实体建模技术创建了弧面凸轮的精确三维实体模型,为弧面分度凸轮机构的研究与开发及其动力学仿真奠定了基础。
4.详细论述了基于UG系统下的装配建模技术,对弧面凸轮传动装置零件间相互位置及配合关系进行了分析和归纳,按定位装配技术建立了其虚拟装配的样机模型。同时探讨了装配后零部件空间位置和联接情况的观察方法,对装配体进行了静态干涉检查,以检验结构设计的合理性,并生成了装配爆炸视图。装配模型的建立,对于替代样机试制、台架试验等具有更大的实际意义。
5.在研究了UG运动分析与仿真模块功能的基础上,对传动装置进行了机构划分,确定了机构组成构件及构件间运动连接关系,建立了其运动分析与仿真模型,实现了可视环境下的动态结构分析和运动仿真,得出机构运动结果线图,以此为依据对机构的运动特性进行了分析。这方面的研究和方法总结对弧面凸轮传动装置结构尺寸、运动特性的合理化设计提供了借鉴方法。