郭代路 2023年 指导教师:徐宏伟
离合压凸轮是单张纸胶印机上的关键部件,一直以来,由于离合压凸轮的设计问题,造成胶印机印刷速度的无法提高,所以离合压凸轮的设计是个关键问题。当前随着计算机CAD技术的发展,机械零件的相应设计计算已逐渐被计算机所替代,充分利用计算机辅助设计技术,实现凸轮的参数化设计及建模功能,并利用SolidWorks软件设计相应的三维机构模型,实现设计与参数建模的一体化,从而在零件的可靠性上的得到了很大的提高。
本文阐述了应用C#,AutoCAD以及SolidWorks三种软件设计了一个胶印机离合压凸轮设计软件。应用C#软件进行离合压凸轮理论轮廓曲线的计算和参数化设计并建立一个凸轮设计软件界面,应用AutoCAD软件进行离合压凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的绘制,应用SolidWorks软件设计相应的三维模型,并对离合压凸轮进行运动学分析。课题所做的具体工作包含以下几个方面:
(1)分析离合压机构的工作原理,并确定了离合压凸轮从动件运动轨迹曲线。
(2)Autolisp语言,并利用C#软件联合Autolisp语言进行离合压凸轮理论轮廓曲线的计算和参数化设计。
(3)应用C#软件实现了C#与AutoCAD的接口,并开发了离合压凸轮参数化设计软件界面。
(4)应用C#与AutoCAD软件的连接,实现了离合压凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的设计。
(5)应用SolidWorks软件建立了合压凸轮机构相应的三维模型,并对偏移型合压凸轮和包络线型合压凸轮机构从动件的运动特性进行运动学分析。
(6)通过对软件进行实际应用分析,验证了所开发的胶印机离合压机构离合压凸轮参数化设计软件的可靠性。同时通过运动学分析,验证了包络线型合压凸轮相对偏移型合压凸轮,其从动件的最大加速度小从而能够更好地保证从动件的动态特性。

图1 凸轮包络线绘制

图2 包络线法合压凸轮从动件角加速度图