要的作用。其核心部件高精度的共轭凸轮的设计和制造直是各大科研院校和制造厂家所要攻克的难点。其复杂的计算过程，给设计师带来了不小的麻烦，增加了设计周期。为了解决鹤群机械有限公司多臂机共轭凸轮设计和共轭凸轮优化的问题，开展系列共轭凸轮分析设计并开发设计软件的研究课题有着重要的研究意义和实用价值。图纺织机械系列共轭凸轮反求及设计软件开发国内外凸轮机构研究凸轮机构是个具有曲线轮廓或凹槽的常用构件，只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。由于其平稳性好运动特性好重复精度高构件少体积小寿命长等优点，因而在各种机械中被广泛应用。共轭凸轮是凸轮的组合形式，也称复式凸轮，由主副凸轮合为体构成对共扼凸轮。自瑞士苏尔泽公司把共轭凸轮专利技术应用于织机开始，共轭凸轮机构已在织机的几大机构上得到了应用。综框的上下运动筘座的前后摆动。剑杆的往复运动等往复式的运动均能由共轭凸轮实现。国外凸轮机构研究在欧美各国，凸轮机构的研究从单纯的运动分析到动力学研究，从经验设计到优化设计，从手工加工到发展，很多学者为此做出贡献。三十年代，主要的研究分析对象是低速凸轮机构的运动规律。至四十年代，凸轮机构的研究从经验设计过渡到有理论依据的动力学分析和运动学。六十年代，出现了比较完整的运动规律设计，在其著作中对高速凸轮机构中采用的多项式运动规律做了详细的论述。八九十年代，等学者先后发表了多篇有关凸轮机构优化设计方面凸轮振动和动态响应等动力学性能方面的论文。后来多种仪器，如高速摄影机动态应变仪和加速度分析仪等的应用，促进了高速凸轮的动力学研究。此外，日本也特别重视凸轮机构的研究，不少专家学者和凸轮制造公司为此做出贡献。精密间歇机械凸轮分度器专业生产厂家株式会社三共制作所，对凸轮有年的研究开发生产的历史。山梨大学牧野洋教授研发了几乎包括全部凸轮曲线的三角函数通用凸轮曲线。日本学者注重将研究成果应用到实际产品的开发中，重视凸轮机构与电子技本文设计开发的共轭凸轮参数化设计计算软件，能计算摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮的廓线，但是凸轮类型不够多样化，针对性较强，如果能增加凸轮类型，将会更加完善凸轮设计计算软件，使之更通用化。由于共轭凸轮机构通常运用于高精度机械，对制造技术有着严格的要求。为了实现理论研究与实际生产的结合，希望能共轭凸轮机构部分的制造工艺进行分析，使研究具备更强的应用价值。本科毕业设计论文题目系列共轭凸轮反求及设计软件开发学院机械与自动控制学院专业班级机械设计制造及其自动化姓名林天锦学号指导教师沈毅二三年五月十五日浙江理工大学本科毕业设计浙江理工大学机械与自动控制学院毕业设计诚信声明我谨在此保证本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人签名年月日系列共轭凸轮反求及设计软件开发摘要是新昌鹤群机械有限公司新研发的多臂机，是折入边装置，由于主要采用测绘仿造，性能有缺陷，因此需要对其进行优化。本文分七章内容，探讨了国内外凸轮机构的研究状况，对及内的共轭凸轮机构进行机构分析，以测绘凸轮为基础，对其进行运动仿真，再选择合适的运动规律拟合，由此拟合曲线我们可以通过计算公式计算凸轮轮廓，再将得到的凸轮进行运动仿真，将优化前后的曲线对比，计算拟合误差，从理论上判断优化的效果。样机的运行试验将最终确定凸轮的成功与否。共轭凸轮作为多臂机的核心部件，其设计制造对纺织产品产量和质量有着至关重要的作用，但是由于其复杂的计算过程，增加了工程师的设计周期，直是各大院校和制造厂家所要攻克的难点。为了方便快捷地完成共轭凸轮轮廓曲线设计，本文提出开发设计款共轭凸轮设计软件。该软件可在用户输入基本参数和运动参数后，自动生成共轭凸轮的轮廓线，减少了上述复杂的计算过程。因此研发该软件有着重要的实用价值。关键词系列共轭凸轮反求设计共轭凸轮设计软件浙江理工大学本科毕业设计系列共轭凸轮反求及设计软件开发目录第章绪论选题的背景与意义国内外凸轮机构研究国外凸轮机构研究国内凸轮机构研究凸轮机构的计算机辅助设计主要研究内容第章系列共轭凸轮提综机构选综机构本章小结第章摆臂共轭凸轮机构分析与设计摆臂共轭凸轮机构摆臂共轭凸轮运动规律设计正弦运动规律五次多项式运动规律等位移运动规律摆臂共轭凸轮分析方法摆臂共轭凸轮测绘摆臂共轭凸轮仿真基于的曲线拟合摆臂共轭凸轮轮廓计算本章小结浙江理工大学本科毕业设计第章直动共轭凸轮机构分析与设计直动共轭凸轮机构直动共轭凸轮运动规律设计正弦运动规律五次多项式运动规律等位移运动规律直动共轭凸轮分析方法直动共轭凸轮测绘直动共轭凸轮仿真直动共轭凸轮轮廓计算本章小结第章共轭凸轮设计软件设计共轭凸轮设计软件简介软件简介共轭凸轮设计软件简介共轭凸轮设计软件结构设计主菜单界面摆臂共轭凸轮的参数设置直动共轭凸轮的参数设置图形绘制和数据导出界面本章小结第章共轭凸轮运动仿真与校核共轭凸轮运动仿真共轭凸轮曲率校核凸轮共轭度校核系列共轭凸轮反求及设计软件开发本章小结第章总结与展望参考文献致谢附录共轭凸轮设计软件程序主菜单参数输入界面图形绘制和数据输出界面附录凸轮曲线拟合的程序凸轮凸轮凸轮凸轮凸轮选综凸轮提综凸轮浙江理工大学本科毕业设计第章绪论选题的背景与意义纺织工业直是我国国民经济的支柱产业，为国民经济的发展做出了重大贡献。纺织机械作为纺织业中控制左右纺织产品产量和质量的直接作用者，直以来都被视为促进纺织企业发展提升纺织产业国际竞争力的关键因素。我国是个纺织机械生产大国，拥有多达多家的纺织器材生产企业，每年生产的，简便。共轭凸轮设计软件简介共轭凸轮计算软件是款专门针对共轭凸轮设计的计算机辅助计算软件。该软件能在用户输入基本尺寸参数和运动参数之后，计算共轭凸轮的主要参数数据，并自动生成共轭凸轮的轮廓曲线。计算软件由摆臂共轭凸轮计算模块和直动共轭计算模块两部分组成。设计师可以根据测绘凸轮运动仿真的曲线进行优化拟系列共轭凸轮反求及设计软件开发合后，输入所需要的参数，以达到对凸轮的优化设计。亦可根据所需要的运动规律，自主设计运动方程，并将所需要的参数输入软件，达到正向设计的目的。共轭凸轮设计软件结构设计共轭凸轮计算软件的设计对象为摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮，即可用于逆向设计，亦可用于正向设计，软件的主要功能为通过设计师输入所设计凸轮的基本参数和运动参数，精确计算得出共轭凸轮主副凸轮的轮廓线。软件的具体组成如图，所示。图共轭凸轮计算软件组成结构图图凸轮计算模块程序组成结构图浙江理工大学本科毕业设计主菜单界面主菜单界面，介绍了软件基本信息，为用户提供了个选择按钮，分别为摆臂凸轮直动凸轮和退出软件。选择摆臂凸轮则进入摆臂凸轮参数设置界面选择直动则进入直动凸轮参数设置界面选择退出软件则软件运用结束。图主菜单界面摆臂共轭凸轮的参数设置通过上文设计计算，摆臂共轭凸轮所需要的参数分为两大类基本参数和运动参数。基本参数包括主凸轮的基圆半径凸轮中心和摆臂中心的距离主凸轮滚子半径副凸轮滚子半径主副摆臂的夹角主摆臂长度以及副摆臂长度。运动参数包括各分段运动的凸轮旋转角度各分段终点位移和各分段运动规律类型。这些参数需要软件用户在软件界面内输入，软件通过用户的数据能自动生成设计的共轭凸轮。系列共轭凸轮反求及设计软件开发图摆臂共轭凸轮基本参数输入界面近休止和远休止参数输入界面升程段运动参数输入界面回程段运动参数输入界面图摆臂共轭凸轮运动参数输入界面直动共轭凸轮的参数设置相似于摆臂共轭凸轮，直动共轭凸轮也分基本参数和运动参数两大类参数。其中直动共轭凸轮的基本参数包括主凸轮的基圆半径两个滚子的中心距主凸轮滚子半径副凸轮滚子半径。运动参数包括各分段运动的凸轮旋转角度各分段终点位移和各分段运动规律类型。浙江理工大学本科毕业设计图直动共轭凸轮基本参数输入界面近休止和远休止参数输入界面升程段运动参数输入界面回程段运动参数输入界面图直动共轭凸轮运动参数输入界面图形绘制和数据导出界面当用户设凸轮的曲率优化凸轮的曲率图曲率测绘凸轮的曲率优化凸轮的曲率图曲率测绘凸轮的曲率优化凸轮的曲率图曲率系列共轭凸轮反求及设计软件开发测绘凸轮的曲率优化凸轮的曲率图曲率对比测绘凸轮的曲率和优化设计凸轮的曲率易看到实际测绘的凸轮曲率不规则，跳动较大。而经过优化设计之后的凸轮，其曲率变化圆滑光顺，显然力学性能优于测绘凸轮。凸轮共轭度校核共轭凸轮是将两片凸轮按定位置固定在同轴上，使这两片凸轮各自分别在推程和回程时保持共轭性，进而保证凸轮与从动件锁合。当凸轮共轭差时，凸轮会卡死或接触不良，因此对优化设计后的凸轮要进行必要的共轭度校核。图测绘摆臂共轭凸轮如图所示为测绘的摆臂凸轮，在中定义上方的滚子和凸轮为凸轮浙江理工大学本科毕业设计连接，此时另个滚子和凸轮明显发生干涉，因此该凸轮共轭度不好，在运动过程中回开始。然而，优化设计的凸轮，以主凸轮为主体，副凸轮严格按照共轭性计算，忽略计算过程中的精度位小数误差，理论上来说凸轮的共轭性很高。本章小结本章对优化设计后的凸轮，经过运动仿真，导出从动件的运动规律，与原测绘凸轮比较，得出优化后凸轮在运动性能上的优越性。又从曲率校核凸轮，得出的结论亦是优化后凸轮性能优。从理论的角度校核凸轮的共轭度，相比测绘凸轮由明显的提高。因此，从这三方面对凸轮的校核结果看来，优化后的凸轮较原测绘凸轮会有良好的性能，达到了预期的目标。最后，样机成功运行表明，此次对凸轮的优化设计是可行的。系列共轭凸轮反求及设计软件开发第章总结与展望本文深入研究了共轭凸轮机构原理和运行机理。本论文的主要研究成果