论文总字数：24129字

摘 要

计算机专业模拟数据分析处理软件在企业产品开发上一直有着相当重要的主导作用,可以少开发设计初期的成本材料和开发人员时间精力等诸多方面的巨大损耗。adams就是我们是专门拿来用于机械产品开发的一种虚拟机械软件,现在的很多虚拟机械软件产品,在它们的产品开发阶段,我们就已经可以通过我们建立机械动力学试验模型和建立虚拟机械试验模型来进行分析,可以直接帮助产品设计者快速发现产品设计中的缺陷,然后就这样可以对这些产品缺陷设计提出一个相应地要求改进设计方法,这样就可以很好地完善机械产品开发阶段的整体设计,减少人工试验的次数，节省了大量人力物力。

本次大学毕业设计的工作内容主要是关于螺母生产线上的每个螺母的内径自动定位测量控制装置的系统虚拟软件设计,主要毕业工作内容是先尝试使用cad模块特性的solidworks等软件进行有关系统软件设计模拟整体硬件结构,再使用比如adams等进行软件虚拟设计仿真结果分析。为了充分证明这一设计试验结果的准确可靠性,设计中对每个凸轮轴的机构建模进行了一种虚拟机构参数矢量化的非实体机构建模。也对整个凸轮传动机构的流体动力学结构特性和传动结构设计参数等问题进行了深入分析,发现了关键的传动结构设计参数对整个凸轮传动机构的从属传动件数和运动过程规律等都存在很大量的影响,并据此不断优化了凸轮传动机构的关键结构设计参数,完善了其设计。

也证明了在研究凸轮机构的虚拟设计方面，Solidworks与ADAMS等软件的有机结合使用是有很大的作用的，它们给我们提供了很好的虚拟实验平台，这样也可以减少相关的物理实验。

关键词：凸轮机构，虚拟设计，ADMAS，Solidworks

ABSTRACT

Computer simulation analysis software plays an important role in product development, which can reduce the loss of materials and personnel energy in the early stage of development and design. Virtual software ADAMS is dedicated to product development, is now a lot of mechanical products, in their development stage, we can through the establishment of dynamic model and virtual test to analyze, can help designers to find design defects, and then you can put forward corresponding improvement methods of these defects, improve the design of the product, save manpower material resources.

The content of this graduation project is about the virtual design of the automatic measuring device for the inner diameter of nuts on the production line. The main work is to use SolidWorks and other relevant software to design the overall structure, and then use ADAMS to conduct virtual simulation analysis. In order to prove the reliability of the design results, the virtual parametric entity modeling of CAM mechanism was carried out in the design. The dynamic characteristics and structural parameters of the CAM mechanism are also analyzed.it is found that the key structural parameters have a great influence on the follower movement of the CAM mechanism, and the structural parameters of the CAM mechanism are optimized accordingly to improve the design.

It also proves that the organic combination of software such as Solidworks and ADAMS plays a great role in studying the virtual design of CAM mechanism. They provide us with a good virtual experiment platform, which can also reduce the relevant physical experiments.

KEYWORDS: CAM mechanism, virtual design, ADMAS, Solidworks

目录

摘 要 1

第1章 绪论 5

1.1 研究的目的与意义 5

1.2 凸轮机构的发展概况 5

1.3 ADAMS和SolidWorks软件概述 6

第2章 系统环境介绍 7

2.1 Solidworks 简介 7

2.2 ADAMS 简介 7

2.3 螺母加工技术要求简介 8

第3章 螺母内径自动测量装置的结构设计 10

3.1总体方案设计 10

3.2凸轮机构设计 11

3.2.1凸轮机构的工作原理 11

3.2.2凸轮机构的从动件运动规律 12

3.3导轨结构设计 14

3.4传动机构设计以及校核 15

3.4.1传动机构的总体方案设计 15

3.4.2齿轮传动设计 17

3.5测量装置 21

3.5.1测量装置的整体设计 21

3.5.2探头方案的确定 23

3.6总装配体的局部结构改进设计 23

第4章 凸轮机构的系统仿真 25

4.1系统仿真步骤 25

4.2凸轮运动仿真 25

4.2.1凸轮运动理论分析 26

4.2.2运动学仿真过程 26

4.3修正从动件运动规律 34

第5章 结论 42

5.1论文结论 42

5.2本论文的不足与课题展望 42

参考文献 44

致 谢 45

第1章 绪论

1.1 研究的目的与意义

凸轮传动机构的技术应用十分广泛,它不仅可以轻松实现复杂的的运动速度要求,结构紧凑简单,在自动控制机械装置和自动工程机械制造领域中的应用广泛,这也是本次高校毕业设计我在毕业螺母内径自动速度测量控制装置中首次使用这种凸轮传动机构的主要原因,它最大的一个优点就是只要毕业设计师做出恰当的合理的螺母轮廓运动曲线,就一定可以帮助使我们快速得到自己想要的螺母滚子整体运动速度规律。

1.2 凸轮机构的发展概况

世界各国对于凸轮机构的研究一直在发展和进步。从19世纪末期资本工业化时期凸轮机构开始逐渐发展到近现代，人们已经开始研究中高速凸轮机构的运动规律的曲线，来满足近现代日益发展的社会生产对中高速凸轮机构的需求。

在欧美各国,有很多中外学者为汽车凸轮传动机构的技术研究发展作出贡献,对低速和高速汽车凸轮传动机构的技术研究在各方面都取得有巨大的学术成就,他们先后发表了很多重要论文和学术专著。1984年以来,在汽车凸轮轴的机构设计研究上已经做了较多研究工作的中国学者主要有:a.p.pisano,s.tascan,v.d.boriso和v.f.y.chen等。总结分析得出四十年来欧美各国凸轮传动机构技术研究的主要特点:1、论文发表数量多,研究课题范围广2、研究的短期连续性和长期发展性比较强3、研究基础工作随着新研究技术、新研究方法的不断产生和广泛应用而不断深化4、基础理论的发展研究成果持续稳定。

日本也特别因为重视凸轮传动机构的技术研究而拥有很多专门从事凸轮传动机构的技术专家,早期从事凸轮传动机构研究方面的技术专家主要有小才川介和中开英一等人,近现代从事凸轮传动机构方面研究的技术专家则有山田牧野洋，西岗雅夫和筱原茂之等人;另外还有许多专门从事生产各种凸轮传动机构的工业公司,如大冢公司、三共机械制作所、协和凸轮公司等。日本经常组织举行各种讨论凸轮开发机构的国际学术会议,特别非常重视将各专业方面的科学研究成果充分应用到实际的凸轮产品开发中来上去。

而且在我国对新型凸轮传动机构的专业应用和技术研究领域已有多年的发展历史,目前仍在国内继续不断扩展和深入。如在食品应用机械方面,我国正在积极大力发展食品包装机械、食品机械等各种自动化制造设备,这些传动设备中都可按要求应用到各种不同形式的三轴凸轮传动机构。在相关研究成果方面,近年来也已经有相当大的进展。如在1983年前的全国第三届圆形机构运动学国际学术讨论会上关于凸轮廓和机构的学术论文就总共有8篇,涉及结构设计、运动学的规律、分析、凸面的轮廓和曲线的结构综合等四个新的研究重点方向。到了1988年第六届学术会议,增加了20篇有关凸轮传动机构设计方面的论文,而关于凸轮连杆机构设计方面的论文也增加了两篇,新增加的论文在研究课题方向上主要有结构设计优化，振动分析和流体动力学等。1990年第七届学术会议,共有关于凸轮传动机构原理方面的学术论文22篇,还有其中含有关于凸轮的横向组合传动机构原理方面的学术论文6篇,增加了凸轮误差原理分析、cad\cam等新的研究重点方向。在电动汽车、内燃机、机械制造等等的有关研究领域,也已经有很多关于汽车研究凸轮驱动机构的研究内容。

由此可见,我国对新型凸轮传动机构的技术研究工作是不断探索发展和要求进步的。此外,我国在新型凸轮传动机构的共轭应力曲面设计原理、cad和专家系统等技术方面,也已经有相当程度的深入研究。但是,与发达国家相较的比较,我国对新型凸轮振动机构的技术研究依然普遍存在较大技术差距,特别是在机械振动、加工和机械产品开发等各个方面。总之,我国对传动凸轮轴的机构仍然还有许多技术方面问题需要我们继续深入开展研究。

1.3 ADAMS及SolidWorks软件概述

adams view是美国MSC公司软件开发技术研究,是一款已具有很强开发性能的企业虚拟主机软件,集系统模型结构建立,运行过程计算和后期数据处理等多项技术于自身一体,由多种技术模块综合组成,adams/viewev是基本技术模块,adams/postprocessew是前期后处理技术模块。通过软件运行编程使用这两个软件模块就基本已经可以轻松完成大部分工程机械系统的应用虚拟软件建模及绘制仿真图和运算数据分析等相关工作。

请支付后下载全文，论文总字数：24129字