移动从动件圆柱凸轮机构的三维建模与仿真pdf

　　· 72 · 工业仪表与 自动化装置 2014年第6期 移动从动件 圆柱凸轮机构的三维建模与仿真 张小力 。尊龙d88人身就是搏，张宜军 ，王 勉 (1．兰州交通大学 机 电工程学院尊龙d88人身就是搏，兰州730070；2．西安庆安制冷设备股份有限公司，西安710075； 3．陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南714000；4．南车南京浦镇车辆有限公司，南京210031) 摘要：主要针对某车库的 自动切换机构进行设计和研究。通过使用ADAMS运动学仿真和 Pro／E二次投影 曲线与trajpar参数，获得圆柱凸轮的三维建模。同时，建立了自动切换机构的虚拟 样机 尊龙d88人身就是搏，基于虚拟样机仿真对圆柱 凸轮 曲线进行设计研究，得到动态性能较好的往复移动从动件 圆柱 凸轮传动曲线。 关键词：移动从动件圆柱凸轮 ；Pro／E；ADAMS；三维建模 ；仿线 文献标志码：A 文章编号：1000—0682(2014)06—0072—03 3D modelingandsimulationofmovingfollowercylindricalcam mechanisim ZHANGXiaoli ，ZHANGYijun ，WANGMian (1．School0厂MechatronicEngineering尊龙d88人身就是搏，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070尊龙d88人身就是搏，China； 2．Xi’anQinganRefrigerationEquipmentCo．尊龙d88人身就是搏，Ltd．，Xian710075尊龙d88人身就是搏尊龙d88人身就是搏，China； 3．ShaanxiRailwayInstitute尊龙d88人身就是搏，ShaanxiWeinan714000尊龙d88人身就是搏尊龙d88人身就是搏，China； 4．CSRNamingPuzhenCo．，Ltd．尊龙d88人身就是搏，Nanjing210031尊龙d88人身就是搏，China) Abstract：Thispaperstudiesthedesignandautomaticswitchingmechanism foragarage．A 3Dmod— elofmovingfollowercylindricalcam isbuiltbyusingADAMSkinematicssimulationandPro／Esecondary projectioncurveandtrajparparameters．Meanwhile，virtualprototypingofautomaticswitchingmechanism isestablished．Cylindricalcam curvedesignandstudiesbasedonvirtualprototypesimulation，acylindri— calcam curvewithbetterdynamicperformanceisobtained． Key words：moving~llowercylindricalcam ；Pro／E ；ADAMS；3D modeling；simulation 示 。步进 电机 1通过联轴器带动空间圆柱凸轮3转 0 引言 动尊龙d88人身就是搏，而滑块在凹槽内滑行，同时与之连为一体的拨叉 圆柱凸轮机构由于其外形结构紧凑，最适用于 2做往复移动尊龙d88人身就是搏，继而带动滑移齿轮 7左右移动，实现 要求从动件作间歇运动的场合，因此在 自动机床、内 与齿轮6的啮合与分离尊龙d88人身就是搏。 燃机、印刷机、纺织机以及一些矿山机械中得到广泛 应用。操作机构的优点在于将圆柱凸轮机构应用在 滑移齿轮的啮合与分离上，由原来的手动切换机构 变为 自动切换机构尊龙d88人身就是搏。它与液压和气压的类似机构相 比，切换定位准确尊龙d88人身就是搏，工作可靠，寿命长，操作灵活 方便。 该文运用三维计算机辅助设计 (CAD)建模和 1．步进 电机；2．拨叉；3．圆柱凸轮；4．带减速器的电动机； 5．联轴器；6．齿轮；7．滑移齿轮 虚拟样机仿真手段，利用 ADAMS强大的运动学分 图1 移动从动件圆柱凸轮传动机构的工作原理 析功能，对圆柱凸轮机构建模和关键技术的仿线 移动从动件空间圆柱凸轮的三维建模 移动从动件圆柱凸轮机构工作原理如图1所 圆柱 凸轮的设计是凸轮机构设计 中的核心 内 收稿 日期：2014一O2—18 容，而凸轮凹槽轮廓线的设计则是保证凸轮机构的 作者简介：张小力(1986)，陕西渭南人尊龙d88人身就是搏，硕士研究生尊龙d88人身就是搏，主要研究 从动件按照一定规律运动的根本尊龙d88人身就是搏。移动从动件空问 方向为CAD／CAE，机电一体化 ，机械电子工程。 圆柱凸轮凹槽轮廓线的设计通常有作图法和解析法 · 74 · 工业仪表与 自动化装置 2014年第 6期 于机座 1旋转；对圆柱凸轮施加一定转速，主动齿轮 150．0032一 “ 2与滑移齿轮4之间的传动比为58／87；同时，在主 1OO．0032～ 动齿轮2与滑移齿轮4分别施加齿轮传动副；在圆 一 5O．00327 … 柱凸轮与小滑块之间分别实体与实体的接触约束 ， 驿 000327l～ 模拟移动从动件小滑块的传动。根据设计要求圆柱 O 一 49．9967t 凸轮每转 180。，小滑块在凹槽 内从近止休点滑到远 尊龙d88人身就是搏、 一 99．9967 止休点。实现滑移齿轮的啮合；圆柱凸轮再转动 t／S 180。，小滑块又从远止休点滑到近止休点，实现滑移 图5 Y轴方向的分量与时间t的关系 AnalysisDefinition3：：measurel(ram) 齿轮的分离尊龙d88人身就是搏。通过以上建模，在 ADAMS平台建立 150．0032～ 了自动切换机构虚拟样机模型，如图4所示 尊龙d88人身就是搏。 100．00320 — 50lo0327 郦 0．00327】 O 一 49．9967{ 一 99．9967 t／s 图6 Z轴方向的分量与时间t的关系 Ana sisDefinition3：；tT~eaSUF~l(mm1 200．0032一 — 一 一～ ———… 二 —： I 、50．0032 一 一 ……一 … — … …一 ～… … 一 1．机架 ；2．主动齿轮 ；3．主动轴 ；4．滑移齿轮 ； 100．0032 … 一…………一…一 … …一 惠 ……………～…… 一 5．泔移轴 ；6．拨叉；7．圆柱凸轮 50．00327 一 … ～ ～ 一 …一 一 …一 …一 焉 o003271 图4 自动切换机构虚拟样机模型 —— … — — 一 _ … _ …— 一 49．9967 2．2 圆柱凸轮 自动切换机构的动态仿线 该文运用建立的虚拟样机可以进行各种参数下 ／s 的自动切换机构的动态仿真实验分析。以步进电机 图7 推程 h与时间t的关系 驱动圆柱凸轮正转 180尊龙d88人身就是搏。停止，然后反转 180。停止为 3 总结 例，介绍了圆柱凸轮外轮廓线传动的部分仿真结果。 根据设计要求，设定电机的输出角速度为45尊龙d88人身就是搏。／s，进 在从动件圆柱凸轮 自动切换机构的设计中尊龙d88人身就是搏，该 行一个周期 10s的仿线／E的三维实体建模，以及运用ADAMS／ 仿真过程选取凹槽 内滑行的小滑块上一点 ， View虚拟样机中的运动学仿真分析，精确快速地得 在一个周期内l，轴和z轴方向分别与时间t的关系 到动态性能较好的圆柱凸轮轮廓曲线时，小滑块位于圆 参考文献： 柱凸轮初始值 9O。的位置，此时 y方 向的分量为 [1] 康庄尊龙d88人身就是搏，郑建荣，李水清，等．高速摆动从动件圆柱凸轮 操动机构的三维建模与仿真[J]．现代制造工程尊龙d88人身就是搏，2010 70mm尊龙d88人身就是搏，以后随时问呈现出正弦曲线． z轴的结果一样。而 轴位于圆柱凸轮的轴线] 徐芳 尊龙d88人身就是搏，周志刚．基于ADAMS的凸轮机构设计及运动仿 故不做任何变化，为恒值。图7为推程h的位置变 真分析 [J]．机械设计与制造，2007(9)：78—80． 化曲线] 石永刚，吴央芳．凸轮机构设计与应用创新 [M]．北 水平横移的距离为 210Rim，此时为推程距离。 京 ：机械工业出版社尊龙d88人身就是搏，2007． 6—10s之间尊龙d88人身就是搏，圆柱凸轮继续旋转 180。～360。尊龙d88人身就是搏尊龙d88人身就是搏，小滑 [4] 二代龙震工作室．Pro／ENGINEERWildfire4．0高级设 块回到初始位置。可以看出，在传动过程中转角和 计 [M]．北京：电子工业出版社 ，2008． 位置逐渐变化，符合预期的设计要求。

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