凸輪軸proe建模

1、 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于三維軟件的汽車凸輪軸的參數(shù)化設(shè)計(jì) 院（系、部）名 稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 趙壘 學(xué) 生 學(xué) 號： 0411100125 指 導(dǎo) 教 師： 鄭立新 2013年 6月 3日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 目 錄 摘要 . I Abstract . I 1.緒論 . 1 2凸輪軸的設(shè)計(jì) . 2 2.1凸輪軸的功用、工作條件要求 . 2 2.1.1 凸輪軸的功用 . 2.1.2 凸輪軸的工作條件要求 . 2 2.2 凸輪軸的材料 . 2 2.3 凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 2 2.4 凸輪軸的尺寸 . 3 2.5 凸輪

2、輪廓線的設(shè)計(jì) . 4 2.5.1 確定凸輪軸的轉(zhuǎn)速 . 4 2.5.2 確定從動件的運(yùn)動規(guī)律 . 4 2.5.3 確定推桿運(yùn)動的基本參數(shù) . 4 2.5.4 確定凸輪的升程尺寸 . 4 2.5.5 確定盤形凸輪從動件的形式 . 5 2.5.6 確定滾子推桿盤形凸輪基圓半徑 . 5 2.5.7 設(shè)計(jì)凸輪輪廓線的方法和計(jì)算 . 7 2.5.8滾子半徑rr的確定 . 12 3凸輪軸總體尺寸的確定 . 13 3.1 確定凸輪軸軸頸的縱向尺寸 . 13 3.2確定凸輪軸上鍵槽的尺寸 . 13 3.3確定凸輪軸鏈輪螺栓孔參數(shù) . 14 4 凸輪軸實(shí)體模型的建立 . 14 4.1 凸輪實(shí)體模型建立 . 14

3、 4.2 建立凸輪軸的實(shí)體模型 . 15 4.2.1 確定凸輪之間的角度關(guān)系 . 15 4.2.2凸輪軸實(shí)體模型建立過程 . 15 目錄 III 5凸輪模型實(shí)體的參數(shù)化 . 18 5.1 解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓線 . 19 5.2 Pro/Program 程序設(shè)計(jì) . 22 5.3 凸輪輪廓的參數(shù)化步驟 . 23 6 凸輪軸實(shí)體的參數(shù)化 . 24 結(jié)束語 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致謝 . 281.緒論 在現(xiàn)代社會，汽車是人們生活出行的最普通而快捷的交通工具，而發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，其性能對汽車的整車性能有決定性的影響。凸輪軸是活塞發(fā)動機(jī)里的一個(gè)必不可少的部件，凸輪軸（camshaft）定義：凸

4、輪軸是活塞發(fā)動機(jī)里的一個(gè)部件。它的主體是一根與氣缸組長度相同的圓柱形棒體；上面套有若干個(gè)凸輪用于驅(qū)動氣門。凸輪軸的一端是軸承支撐點(diǎn)，另一端與驅(qū)動輪相連。雖然在四沖程發(fā)動機(jī)里凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸的一半（在二沖程發(fā)動機(jī)中凸輪軸的轉(zhuǎn)速與曲軸相同），不過通常它的轉(zhuǎn)速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設(shè)計(jì)中對凸輪軸在強(qiáng)度和支撐方面的要求很高，其材質(zhì)一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運(yùn)動規(guī)律關(guān)系到一臺發(fā)動機(jī)的動力和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸設(shè)計(jì)在發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)過程中占據(jù)著十分重要的地位。 早期的凸輪軸設(shè)計(jì)是相當(dāng)復(fù)雜和困難的，用解析法求凸輪輪廓曲線的計(jì)算雖然很準(zhǔn)確但計(jì)算量相當(dāng)大；耗時(shí)也相當(dāng)長。而用圖解法

5、的話雖然能減少計(jì)算量但做出來的圖形不太精確，只能勉強(qiáng)滿足那些對精度要求不高的機(jī)械產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步；計(jì)算機(jī)在凸輪軸的設(shè)計(jì)研發(fā)方面發(fā)揮了巨大的作用。比如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)凸輪輪廓，它不僅能迅速地確定凸輪輪廓上各點(diǎn)坐標(biāo)值，而且能在屏幕上生成輪廓，可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，從而得到最佳設(shè)計(jì)方案。 其實(shí)上面所說的就是參數(shù)化設(shè)計(jì)的雛形；參數(shù)化的研究將有助于凸輪軸設(shè)計(jì)的簡化。參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種使用幾何參數(shù)快速構(gòu)造和修改幾何模型的造型方法, 采用參數(shù)化模型可以通過調(diào)整參數(shù)來修改和控制幾何形狀。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比, 最大的不同在于它存儲了設(shè)計(jì)的整個(gè)過程, 不僅能設(shè)計(jì)出一族而不是單一的產(chǎn)品模型。而且能

6、夠使工程設(shè)計(jì)人員不需要考慮細(xì)節(jié)而能盡快草擬出零件圖, 并通過變動某些約束參數(shù)來更新設(shè)計(jì)。PRO/E是集CAD/CAM為一體的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，同時(shí)也是被當(dāng)今世界廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、造船等領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)中應(yīng)用此軟件構(gòu)建凸輪軸的三維模型，并通過其PRO/PROGRAM塊建立了發(fā)動機(jī)凸輪軸的參數(shù)化模型。 2凸輪軸的設(shè)計(jì) 2.1凸輪軸的功用、工作條件要求 2.1.1 凸輪軸的功用 凸輪軸是機(jī)車發(fā)動機(jī)上的重要零件，它對各氣缸的進(jìn)、排氣門的開啟和關(guān)閉起控制作用，同時(shí)，對于下置式的汽油機(jī)還可以用來驅(qū)動分電器，汽油泵等輔助裝置。 2.1.2 凸輪軸的工作條件要求 凸

7、輪軸在工作過程中會受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊載荷；因此要求凸輪表面要耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。此外，由于凸輪軸位于發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的末端，因此潤滑系統(tǒng)不容樂觀，這樣會造成凸輪軸的異常磨損。 2.2 凸輪軸的材料 由于發(fā)動機(jī)工作時(shí)，凸輪軸承受氣門開啟的周期性沖擊載荷。所以，要求凸輪軸和支承軸頸表面應(yīng)耐磨，凸輪軸本身應(yīng)具有足夠的韌性和剛性。為此，凸輪軸的主要工作表面需經(jīng)熱處理。 因?yàn)橥馆嗇S在加工時(shí)需要較強(qiáng)的加工性和經(jīng)濟(jì)性,并且對它的硬度也有較大的要求,因此選定凸輪軸的材料為20Cr。 2.3 凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 凸輪軸因其橫截面形狀像桃子，又稱桃子軸。各種車型的發(fā)動機(jī)的凸輪軸結(jié)構(gòu)大同小異，

8、主要差別在于安裝位置，凸輪的數(shù)目和形狀尺寸不同。特別是凸輪軸的安裝位置，被認(rèn)為是區(qū)別發(fā)動機(jī)構(gòu)造和性能的重要標(biāo)志。發(fā)動機(jī)凸輪軸的安裝位置分為下置，中置，頂置三種形式，本設(shè)計(jì)采用單頂置式凸輪軸（SOHC）設(shè)計(jì)。 2.4 凸輪軸的尺寸 2.5 凸輪輪廓線的設(shè)計(jì) 2.5.1 確定凸輪軸的轉(zhuǎn)速 由于四沖程發(fā)動機(jī)凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半兒；根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速r=6000r/min，所以額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。 2.5.2 確定從動件的運(yùn)動規(guī)律 根據(jù)教材機(jī)械原理第七版中第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的第二節(jié)推桿的運(yùn)動規(guī)律，可確定本設(shè)計(jì)中的推桿為正弦加速度運(yùn)動，主要是為了避免推桿在運(yùn)動中發(fā)生沖擊；不僅如此，發(fā)動

9、機(jī)凸輪軸的轉(zhuǎn)速較高（額定轉(zhuǎn)速為3000r/min）其它的運(yùn)動規(guī)律均存在柔性沖擊，而正弦加速運(yùn)動因?yàn)闆]有加速度突變的現(xiàn)象，故不存在柔性沖擊，具有較好的運(yùn)動性能，因此可在高速下應(yīng)用。 當(dāng)推桿的加速度按正弦規(guī)律變化時(shí)，其推程的運(yùn)動方程式為： 2.5.3 確定推桿運(yùn)動的基本參數(shù) 根據(jù)教材機(jī)械原理第七版中第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的第二節(jié)推桿的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合發(fā)動機(jī)凸輪軸的基本特點(diǎn)。將推程運(yùn)動角0定為82°；遠(yuǎn)休止角01定為0°；回程運(yùn)動角0'定為82°；近休止角02定為196°。 2.5.4 確定凸輪的升程尺寸 凸輪軸凸輪的形狀直接影響氣門的運(yùn)動規(guī)律，因此對凸

10、輪的升程尺寸要求是非常嚴(yán)格的。在測量凸輪外形時(shí)，排氣凸輪左側(cè)和進(jìn)氣凸輪右側(cè)在056°范圍內(nèi)升程誤差不大于±0.055mm（但在零時(shí)，誤差不允許超過±0.027mm），且在每5°范圍內(nèi)，相鄰升高量誤差的差數(shù)不得大于0.04mm；在57°82°范圍內(nèi)，誤差不允許超過±0.025mm。且在每3°范圍內(nèi)，相鄰升高量誤差的差數(shù)不大于0.015mm，排氣凸輪右側(cè)和進(jìn)氣凸輪左側(cè)在054°范圍內(nèi)，升程誤差不大于0.037mm，且在每5°范圍內(nèi)，相鄰升高量誤差的差數(shù)不得大于0.04mm；在55°82&#

11、176;范圍內(nèi)，升程誤差不允許大于±0.027mm，且在每3°范圍內(nèi)，相鄰升高量誤差的差數(shù)不允許大于±0.015mm。 因此；將凸輪的升程h定為10.3210mm。 2.5.5 確定盤形凸輪從動件的形式 從動件的主要形式有：滾子從動件；平底從動件和尖端從動件。由上圖可以確定本設(shè)計(jì)采用滾子式推桿盤形凸輪。 2.5.6 確定滾子推桿盤形凸輪基圓半徑 根據(jù)教材機(jī)械原理第七版中第九章凸輪機(jī)構(gòu)第四節(jié)：對于直動推桿許用壓力角=30° 對于一定形式的凸輪機(jī)構(gòu)，在推桿運(yùn)動規(guī)律選定之后，該凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與凸輪基圓半徑的大小直接相關(guān)。由圖2-2所示，由于推桿和凸輪在接觸點(diǎn)

12、處的相對運(yùn)動速度只能沿接觸點(diǎn)處的公切線 t-t 方向，從而有 利用上圖所示的諾模圖，如上圖所示：一對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)；其行程h=13mm，推程運(yùn)動角=50°，推桿按正弦加速運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動，=30°，確定r0 . 具體做法：在圖b中把 max=30°和=50°的兩點(diǎn)以直線相連，交正弦加速運(yùn)動規(guī)律的標(biāo)尺于0.28處，所以，根據(jù)h/ r0=0.28和h=13mm，即可求得凸輪的基圓半徑r046.4mm。 在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，凸輪的基圓半徑r0的確定，不僅要滿足 max；還要考慮到凸輪的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度。所以，通常由經(jīng)驗(yàn)公式r0=R（=11,6）；來大致確定基圓

13、半徑的大小，式中R為凸輪軸的軸半徑。本設(shè)計(jì)R定為17.2mm。 按照上面的例子；本設(shè)計(jì)中行程h=10.3210mm，推程運(yùn)動角=82°；在圖b中將 max=30°和=82°兩點(diǎn)直線相連，交正弦加速運(yùn)動規(guī)律的標(biāo)尺于0.4處，所以確定r0=25.8mm。帶入經(jīng)驗(yàn)公式r0=R中得=1.5滿足要求。 因此綜上；確定凸輪軸基圓半徑r0=25.8mm；凸輪軸半徑R=17.2mm。2.5.7 設(shè)計(jì)凸輪輪廓線的方法和計(jì)算 凸輪輪廓線的設(shè)計(jì)方法有圖解法和解析法兩種。圖解法直觀清晰，但誤差較大，適用于設(shè)計(jì)精度要求較低的凸輪。通過圖解法可以使我們能更好的理解凸輪輪廓線設(shè)計(jì)的基本原理。解

14、析法是列出凸輪廓線方程，通過大量的計(jì)算求得輪廓線上一系列點(diǎn)的坐標(biāo)值，由于計(jì)算量相當(dāng)大，所以這種方法適合在計(jì)算機(jī)上計(jì)算，并在數(shù)控機(jī)床上加工凸輪輪廓。其實(shí)這兩種設(shè)計(jì)方法的基本原理是相同的即都是基于反轉(zhuǎn)法原理來設(shè)計(jì)的。下面對此原理加以介紹。圖3.2.1-1所示為尖頂對心直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪以角速度繞軸O逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，推桿在凸輪的推動下沿導(dǎo)路（機(jī)架）做往復(fù)運(yùn)動，現(xiàn)假設(shè)給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度，使其繞軸心O回轉(zhuǎn)，根據(jù)相對運(yùn)動原理，這時(shí)凸輪與推桿之間的相對運(yùn)動并未改變，但此時(shí)凸輪已“靜止不動”，而推桿一方面隨其導(dǎo)路以角速度繞軸心順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動（即所謂反轉(zhuǎn)運(yùn)動）；一方面又在導(dǎo)路內(nèi)作預(yù)期的

15、往復(fù)運(yùn)動。這樣，推桿尖頂在這種復(fù)合運(yùn)動中所描繪的軌跡就是凸輪的輪廓曲線即圖中1、2、3、連成的平滑曲線，這就是所要求的凸輪廓線。 本設(shè)計(jì)采用圖解法+反轉(zhuǎn)法來設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。對此方法的具體介紹： 在設(shè)計(jì)滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，首先將滾子中心A視作尖頂推桿的尖頂如圖（7-17） 按前述方法定出滾子中心A在推桿復(fù)合運(yùn)動中的軌跡（理論廓線），然互以理論廓線上一系列點(diǎn)為圓心，以滾子半徑rr為半徑作一系列的圓，再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪的工作廓線。滾子中心A的軌跡是凸輪的理論廓線即圖中的0線，而線則為凸輪的工作廓線（又稱實(shí)際廓線）。 介紹完理論和方法后，下面進(jìn)行凸輪廓線的設(shè)計(jì)計(jì)算： 2.5.8

16、滾子半徑rr的確定 滾子半徑的選擇需要考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及凸輪輪廓曲線的形狀等多方面因素。本設(shè)計(jì)主要考慮凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系。 因?yàn)闈L子從動件凸輪的實(shí)際輪廓曲線，是以理論輪廓上各點(diǎn)為圓心作一系列滾子圓的包絡(luò)線而形成。所以，如果滾子選擇不當(dāng)，則無法滿足運(yùn)動規(guī)律。 凸輪輪廓曲線分為內(nèi)凹的（圖2-5-8a所示）和外凸的(圖2-5-8b、c、d所示)。 2-5-8 圖2-5-8中，a為實(shí)際廓線，b為理論廓線。對于內(nèi)凹的凸輪輪廓線（圖a）實(shí)際廓線的曲率半徑a等于理論廓線的曲率半徑與滾子半徑rr之和，即a=+rr。在這種情況下，不論滾子半徑大小如何，凸輪的輪廓曲線總能平滑的作出來。 相反，如圖2

17、-5-8b所示，對于外凸的凸輪輪廓曲線，有a=rr。所以，如果=rr，則實(shí)際廓線的曲率半徑為零，于是實(shí)際廓線出現(xiàn)了尖點(diǎn)。如圖2-5-8c所示，這種現(xiàn)象叫做變尖現(xiàn)象。凸輪輪廓在尖點(diǎn)處很容易磨損。而如圖2-5-8d所示，如果< rr時(shí)，則工作廓線的曲率半徑a為負(fù)值，這時(shí)工作廓線出現(xiàn)交叉，交叉線的上一部分在實(shí)際加工中將被切掉（稱為過切），使推桿不能按預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為“運(yùn)動失真”。 所以綜上分析可知，對于外凸的凸輪輪廓曲線，應(yīng)使?jié)L子半徑rr小于理論廓線的最小曲率半徑min。即必須保證min>rr，為此通常取rr0.8min。另一方面，滾子的尺寸還要受其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的限制，所以

18、不能做的太小。否則還會增大滾子與凸輪之間的接觸應(yīng)力，為此通常取rr=（0.10.5）r0。 根據(jù)曲線的曲率半徑的計(jì)算公式： 可用求極值的方法結(jié)合輪廓線的坐標(biāo)值。求得min=6.351mm 一般要求min不應(yīng)小于15mm。固滿足要求。又因?yàn)橥ǔＨr0.8min，固有rr5.08mm，結(jié)合rr=（0.10.5）r0，這里取rr=0.15 r0=3.875.08mm，所以滿足設(shè)計(jì)要求。 3凸輪軸總體尺寸的確定 由于之前已經(jīng)給出了凸輪軸各個(gè)結(jié)構(gòu)的軸向尺寸，下面主要確定凸輪軸的縱向尺寸及孔鍵的具體尺寸參數(shù)。 3.1 確定凸輪軸軸頸的縱向尺寸 因?yàn)橥馆嗇S是通過凸輪軸軸頸支承在凸輪軸軸承孔內(nèi)的，因此凸輪軸

19、軸頸數(shù)目是影響凸輪軸支承剛度的重要因素。如果凸輪軸剛度不足，工作時(shí)將發(fā)生彎曲變形，這會影響配氣定時(shí)。從而影響發(fā)動機(jī)的動力輸出，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。因此本設(shè)計(jì)采用5個(gè)軸頸來增強(qiáng)凸輪軸的剛度。 為了便于凸輪軸的安裝與拆卸，應(yīng)該使凸輪軸軸頸縱向尺寸（即直徑）從傳動齒輪這邊依次減小。假設(shè)d1、d2、d3、d4、d5分別表示凸輪軸的5個(gè)軸頸且依次遠(yuǎn)離安裝傳動齒輪的一邊。結(jié)果表3-1 3.2確定凸輪軸上鍵槽的尺寸 由于凸輪軸上的鍵不僅起到周向定位的作用，還必須承載一定的轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)采用半圓形鍵。固只需確定半圓形鍵槽的尺寸即可。根據(jù)凸輪軸R=16.7mm，并且鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊半圓鍵尺寸。確定鍵的公

20、稱尺寸b×h×d1=10×13×32。b：鍵的寬度，h：鍵的高度，d1：鍵的圓弧半徑。確定鍵槽的寬度b=10mm，鍵槽的深度t=10mm。長度L=30mm。進(jìn)而得鍵槽弧半徑為16.25mm。 3.3確定凸輪軸鏈輪螺栓孔參數(shù) 由于正時(shí)鏈輪與凸輪軸是通過螺栓進(jìn)行連接的，在凸輪軸上安裝正時(shí)鏈輪時(shí)，使正時(shí)鏈輪上的螺孔與凸輪軸上的螺孔對正，確保正時(shí)箭頭，圓點(diǎn)和有顏色標(biāo)記的鏈節(jié)在適當(dāng)?shù)奈恢?，安裝墊圈和凸輪軸鏈輪螺栓。擰緊凸輪軸鏈輪螺栓至規(guī)范。考慮到應(yīng)力等因素本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)螺紋孔M8×1.25。 4 凸輪軸實(shí)體模型的建立 凸輪軸由若干個(gè)凸輪經(jīng)有序的排列組成的

21、。因此凸輪才是凸輪軸的主體。所以我們可以先建立凸輪模型。然后在把凸輪調(diào)整一定的角度即可完成凸輪軸的實(shí)體模型的建立。 4.1 凸輪實(shí)體模型建立 根據(jù)從動件的升程數(shù)據(jù)在繪圖界面找到凸輪輪廓上各個(gè)點(diǎn)。然后點(diǎn)擊繪圖樣條曲線命令。連接以上各點(diǎn)即可得到凸輪一側(cè)的輪廓線。然后再點(diǎn)擊按鈕，即可得到另一側(cè)的輪廓線。至此整個(gè)凸輪輪廓線繪制完成。點(diǎn)擊，完成草繪。之后再點(diǎn)擊 拉伸命令，對草繪內(nèi)容進(jìn)行拉伸來得到三維實(shí)體，如下圖：4.2 建立凸輪軸的實(shí)體模型 4.2.1 確定凸輪之間的角度關(guān)系 由于進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪互成一定的角度，所以在建立實(shí)體模型前需要確定彼此之間的夾角。根據(jù)曲軸連桿頸的位置；確定每相鄰的進(jìn)氣凸輪之間

22、的夾角應(yīng)為90°；同理；相鄰排氣凸輪之間的夾角也為90°。 工廠試驗(yàn)室試驗(yàn)得出：相鄰的進(jìn)氣凸輪與排氣凸輪之間的夾角為72o。這主要由于要使汽缸中的排氣與進(jìn)氣過程有序的進(jìn)行，不能使曲軸上的連桿頸在同一個(gè)位置受兩方向的力的原理。 本此設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)凸輪軸共有4對進(jìn)排氣凸輪，它們按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。工作順序?yàn)?342。4.2.2凸輪軸實(shí)體模型建立過程 由于主要過程就是拉伸，所以主要講解一下使凸輪偏一定角度的過程。也就是說在過程4.1建立的凸輪實(shí)體模型上使其旋轉(zhuǎn)一定角度生成另一個(gè)凸輪。首先先在凸輪上拉伸一根下圖 然后選擇軸端面為草繪面，進(jìn)行草繪。然后做一條幾何中心線。與桃尖（凸輪的尖端

23、）成36度。接著點(diǎn)擊使用按鈕，這樣就可以把凸輪的各個(gè)邊顯示出來。然后選中凸輪的各個(gè)邊再點(diǎn)擊按鈕，以中心線為鏡面即可以生成與前一個(gè)凸輪成72°夾角且同樣 的凸輪輪廓。如下圖 5凸輪模型實(shí)體的參數(shù)化 要使凸輪模型參數(shù)化，只能利用凸輪的輪廓線參數(shù)方程，結(jié)合從動件的運(yùn)動規(guī)律方程來建立凸輪的輪廓線。利用PROE中PROGRAM功能實(shí)現(xiàn)凸輪的基圓半徑r0和厚度width的參數(shù)化。而通過改變工具欄中的關(guān)系參數(shù)可以生成新的凸輪輪廓。 5.1 解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓線 基于以上公式和之前確定的數(shù)據(jù)。以proe 5.0為例，新建一零件，打開工作界面后，點(diǎn)擊右邊特征欄中的“插入基準(zhǔn)線”在菜單管理器中選擇【從方

24、程】【完成】;設(shè)置坐標(biāo)系為【笛卡爾】后進(jìn)入記事本對話框，輸入方程如圖所示： 輸入完方程后，點(diǎn)擊文件“保存”按鈕；之后退出記事本。出現(xiàn)如圖所示點(diǎn)擊“確定”。生成如下圖所示的一部分凸輪廓線。 點(diǎn)擊“草繪”按鈕，通過“鏡像”命令得到另一側(cè)回程段的輪廓線。點(diǎn)擊按鈕 點(diǎn)選上一步創(chuàng)建的推程和回程曲線。再以原點(diǎn)為圓心繪制出遠(yuǎn)休止段和近休止弧段得到封閉的凸輪輪廓。如下圖所示： 點(diǎn)擊完成草繪。再選擇“拉伸”命令，得到實(shí)體如下圖5-1所示 至此參數(shù)化凸輪的制作就完成了5.2 Pro/Program 程序設(shè)計(jì) 打開凸輪模型，點(diǎn)擊選擇，在彈出的菜單管理器中選擇“編輯設(shè)計(jì)”的“從模型”，如圖： 系統(tǒng)會自動打開Progr

25、am記事本。如下圖為本設(shè)計(jì)凸輪的Program部分內(nèi)容：在PRO/E系統(tǒng)中, 零件的參數(shù)化控制過程主要是通過對參數(shù)的選取與賦值來完成。參數(shù)的賦值在PROPROGRAM程序內(nèi)的INPUT段中添加代碼來實(shí)現(xiàn)，段中允許定義各種參數(shù)，在程序文件RELATION段中建立參數(shù)關(guān)系式，確定獨(dú)立參數(shù)與關(guān)聯(lián)參數(shù)之問的關(guān)系。程序如下： 以下是根據(jù)作圖的步驟自動生成的程序，由于前面已經(jīng)講述了做圖的基本步驟，在這里就不詳述了。通過以上的Program程序只能使基圓半徑和厚度參數(shù)化，下面講解凸輪輪廓線的參數(shù)化5.3 凸輪輪廓的參數(shù)化步驟 打開凸輪模型，點(diǎn)擊選擇“關(guān)系”下拉菜單中的“特征”。如下圖： 然后點(diǎn)選左邊“模型樹

26、”中“曲線標(biāo)識39”，在關(guān)系菜單中會自動生成該曲線的方程；也就是之前輸入的參數(shù)化方程。如下圖：現(xiàn)在改變升程h=19；點(diǎn)擊“確定”之后退回到凸輪模型界面。然后點(diǎn)擊菜單欄中的“編輯”，“再生”命令。出現(xiàn)“菜單管理器”后選擇“當(dāng)前值”。 系統(tǒng)將自動生成新的凸輪如下圖所示： 比較圖5-1與5-3可以發(fā)現(xiàn)凸輪的升程比之前大了很多。至此真正實(shí)現(xiàn)了凸輪的參數(shù)化。 6 凸輪軸實(shí)體的參數(shù)化 打開凸輪軸實(shí)體模型，點(diǎn)擊選擇“程序”出現(xiàn)菜單管理器，選擇“編輯設(shè)計(jì)”和“自文件”如圖：進(jìn)入記事本后輸入如下程序：INPUT D NUMBER /*/*/*輸入凸輪軸直徑/*/*/* RB NUMBER /*/*/*輸入凸輪基圓半徑/*/*/* WIDTH NUMBER /*/*/*輸入凸輪的厚度/*/*/* END INPUT RELATIONS D0=RB D3=WIDTH D25=D D47=D D69=D D107=D D130=D D160=D D187=D D193=D D199=D D206=D D267=D D197=0.2*D D20