基于Pro-E的平面盤形滾子凸輪機構參數(shù)化優(yōu)化設計.pdf

1、本文簡要介紹了國內(nèi)外平面凸輪機構CAD的研究現(xiàn)狀，闡述了開發(fā)平面凸輪機構CAD的必要性，分析了國內(nèi)平面凸輪機構CAD存在的問題和發(fā)展趨勢。對平面凸輪機構設計的有關理論及計算方法如凸輪機構運動規(guī)律、通用凸輪輪廓曲線、平面凸輪機構的彈性系統(tǒng)模型、優(yōu)化設計的數(shù)學模型等進行了研究和分析；在MATLAB和Pro/E設計軟件的基礎上，進行通用凸輪曲線設計、凸輪機構參數(shù)化設計、凸輪機構運動仿真等較為詳細地研究與分析。
　　 針對目前在繪圖軟件

2、中創(chuàng)建平面盤形凸輪廓線的過程繁瑣且不易創(chuàng)建、設計平面盤形凸輪所需參數(shù)多且多數(shù)在三維模型上不可見凸輪CAD系統(tǒng)沒有商品化的問題，本課題利用Pro/ENGINEER中提供的可程序化的工具Pro/PROGRAM，結合MATLAB的GUI開發(fā)一個符合用戶需求的平面盤形凸輪CAD系統(tǒng)。該系統(tǒng)首先提供凸輪曲線的設計界面。在用戶輸入凸輪基本參數(shù)后，系統(tǒng)自動生成凸輪輪廓曲線，然后將其以.ibl格式導入Pro/ENGINEER進行調(diào)用。然后在Pro/E中

3、打開三維參數(shù)化組件模型，修改參數(shù)后再生，就獲得了更新后的凸輪組件。最后在Mechanism模塊下進行凸輪機構動力學分析和仿真。
　　 論文的主要研究結果有：
　　 1.通過分析凸輪機構從動件運動規(guī)律建立通用凸輪曲線數(shù)學模型及曲線生成程序，通過輸入初始值、邊界條件和七個時間參數(shù)，凸輪曲線設計程序可以自動生成位移、速度、加速度和躍度曲線，同時可計算出凸輪曲線的特性值Sm、Vm、Am、Jm。最后用模糊評價法綜合評價了這些運動規(guī)

4、律，并得到了合理的評價結果。
　　 2.設計平面凸輪機構壓力角、基圓半徑、偏距、滾子半徑和曲率半徑等基本尺寸，并且總結其計算方法。
　　 3.建立凸輪機構動力學模型，提取主要參數(shù)，在MATLAB下編制了凸輪機構的彈性系統(tǒng)設計程序。并在文中簡略介紹編寫程序的思路。
　　 4.建立直動滾子凸輪機構優(yōu)化設計的數(shù)學建模。說明其設計變量、目標函數(shù)、約束條件是如何確定。然后利用MATLAB下的遺傳算法工具箱進行了計算，并且用