平行分度凸轮机构的图解分析研究及其运动系统仿真

摘要

针对当前平行分度凸轮机构解析计算方法中存在的直观性差、无法预知传动特性,本论文工作研制了该机构运动仿真软件.为了将平行分度凸轮机构传动特性可视化,实时地显示运动状态和压力角变化曲线,主要工作可以概括如下:(1)运用图解分析方法,引进了偏移角,瞬时速度比等概念,用复数矢量导出了平行分度凸轮的速度、加速度表达式,进而导出凸轮轮廓压力角的统一表达式.(2)利用啮合原理,按给定的运动规律计算出凸轮廓线的接触点,以及图示接触点的压力角和曲率半径.(3)运用OpenGL绘制系统的几何模型,利用动画编程技术实现按照给定的运动规律进行系统仿真.(4)用Matlab软件绘制压力角及曲率半径变化曲线,并对最大压力角及最小曲率半径进行了校核.在传动特性分析过程中,实时显示压力角变化曲线,可以分析运动特性参数和运动干涉.用OpenGL和Matlab对设计做出正确的评估和改进是必要的.在可视化的平台上实现参数化设计,可以显著提高设计效率.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1平行分度凸轮机构的回顾

1.2平行分度凸轮机构系统仿真的必要性和意义

1.3本论文的主要工作

第二章平行分度凸轮机构及其图解分析研究

2.1平行分度凸轮机构主要特点

2.2平行分度凸轮机构的基本参数

2.3平行分度凸轮机构与几种常用凸轮机构的比较

2.4基本运动量的定义

2.5平行分度凸轮的理论廓线

2.6平行分度凸轮的实际廓线

2.7图解分析平行分度凸轮轮廓的制约条件

2.7.1外径条件

2.7.2压力角条件

2.7.3曲率半径

2.8平行分度凸轮机构的精度分析

2.8.1机构精度分析与综合

2.8.2几何参数的误差影响系数及允差

第三章平行分度凸轮机构系统仿真的技术基础

3.1可视化及仿真的定义

3.2计算机仿真的定义及步骤

3.3计算机仿真的研究热点及对制造业的影响

3.4可视化仿真系统开发工具

3.5 OpenGL编程技术

3.5.1 OpenGL基本特点

3.5.2 3D模型建立

3.5.3动画仿真

3.6 Matlab图像处理技术

3.7 Pro/ENGINEER分析CAD模型

第四章平行分度凸轮机构系统仿真整体构思

4.1系统设计的过程模型

4.2系统开发环境

4.3系统结构的总体构思

4.3.1工艺动作过程的构思

4.3.2系统功能模块的确定

4.3.3仿真系统程序流程图

4.3.4用户界面设计

第五章平行分度凸轮机构系统仿真模块的设计

5.1平行分度凸轮机构绘制模块

5.2绘制子模块程序流程图

5.3分度凸轮机构运动仿真模块

5.4压力角仿真模块

5.5曲率半径图示模块

第六章平行分度凸轮机构运动系统仿真的特点及运行实例

6.1平行分度凸轮机构运动系统仿真的特点

6.2运动仿真系统运行实例

第七章结论与展望

参考文献

致谢

附录A

附录B

附录C