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术的结合，拓宽了凸轮机构的应用范围。浙江理工大学本科毕业设计国内凸轮机构研究我国对凸轮机构的研究有多年的历史，自年代以来取得较大的成果年全国第三届机构学学术研究会上，仅篇有关凸轮机构的论文。至年第六届会议，已经增加到篇。年第七届会议，论文数增加至，并且增加了等研究方向。年代，各大高等院校对凸轮研究做出巨大贡献如上海交通大学合肥工业大学等在凸轮理论应用研究方面取得较大科研成果天津大学关于分度凸轮机构的研究，取得国家自然科学基金的支持陕西大学因高速高精度间歇转位凸轮分度机构获得陕西科技进步二等奖。尽管如此，与世界先进国家相比较，我国对凸轮的研究设计制造和应用还存在较大的差距，特别是对于共轭凸轮的轮廓曲线设计以及凸轮轮廓曲面的制造。共轭凸轮应根据剑杆的运动特性和动作配合要求来设计，主要采用逆向设计的思维进行凸轮轮廓的设计，然后进行曲线和曲面的功能优化分析。凸轮机构的计算机辅助设计计算机辅助设计简称，是以人为主导，利用计算机软件和硬件进行工程设计的个系统。是在科学技术与生产的迅猛发展要求对传统设计方法进行根本性变革的背景下产生的，计算机软硬件技术的发展又为其产生与发展提供了可靠而雄厚的基础。随着现代机械向小型化多功能结构简单使用方便安全可靠性价比好等优良方面发展，以凸轮为核心的各类自动化机械迅速发展，遍布各行各业。然而其设计过程极为复杂，需要进行大量的重复性运算，因此实现凸轮机构的计算机辅助设计就非常必要。目前，有关凸轮机构的文献很大，但是这些系统核心技术不以商品软件的形式出现，知识被少数企业掌握，令技术不能得到有效地推广。主要研究内容查阅相关的文献资料，到公司参观调研。了解多臂机的基本设计思路和步骤然后对国内外的凸轮研究现状进行分析比较，得出我国凸轮设计所存在的主要系列共轭凸轮反求及设计软件开发问题及未来的发展方向。对摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮分别进行原理分析摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮的计算公式及数据软件的开发方案软件的界面设计软件的试用及检验校核浙江理工大学本科毕业设计第章系列共轭凸轮是新昌鹤群机械有限公司新研发的由电子控制的高速积极式多臂机，其中主要运用提综凸轮和选综凸轮两对共轭凸轮。是新昌鹤群机械有限公司生产的折入边装置，包括钩针杆伸缩凸轮钩针伸缩杆转动凸轮上剪刀杆伸缩凸轮下剪刀杆伸缩凸轮和夹纱器杆伸缩凸轮。提综机构共轭凸轮摆臂滑槽滑动杆偏心轮连杆提综臂大圆盘图提综凸轮机构简图如图所示为提综机构简图，凸轮是对共轭凸轮，以为圆心作匀速圆周运动。轴装于大圆盘，摆臂以摆动。当动力输入主轴，带动大圆盘转动，接着由杆和滑槽带动连杆运动，使得提综臂作往复摆动，令综框产生上升或下降的开口运动。系列共轭凸轮反求及设计软件开发图提综凸轮三维模型图提综凸轮实物浙江理工大学本科毕业设计选综机构吸铁摆臂电磁铁右信号弹簧支架结合件右角形杆拉簧右角形杆盘形连杆提综臂驱动盘花键轴偏向盘离合爪左角形杆左角形杆拉簧左信号弹簧支架结合件复位弹簧摆臂图选综凸轮机构简图选综机构的主要于各种摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮的设计软件，以减少计算。即方便快捷地设计出凸轮，又能推动凸轮的发展。浙江理工大学本科毕业设计第章共轭凸轮设计软件设计为了解决新昌鹤群机械有限公司的凸轮优化设计问题，需要编写款凸轮设计计算软件来方便快捷地计算凸轮廓线。本章将对此软件做详细的说明。共轭凸轮设计软件简介随着计算机技术的发展，特别是计算机技术在机械设计中的广泛应用，利用计算机强大的计算能力，为共轭凸轮实现参数化设计提供了可能。目前市面上已有多款凸轮轮廓曲线计算的软件，但大多数都是用于常见盘型凸轮设计，针对共轭凸轮轮廓曲线计算的较少。因此，设计开发款共轭凸轮的设计计算软件，将会极大地提高设计者的工作效率，并促进共轭凸轮设计计算软件的发展。软件简介是款由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言，也是世界上使用人数最多的计算机语言，它拥有图形用户界面和快速应用程序开发提供的控件快速建立的个应用程序。字面上理解，的意思是视觉的，可见的，那么也便是可视化的编程语言，进步解释，它引进了些控件，并把这些控件模式化，每个控件都有若干属性以控制控件的外观工作方法，并且能够响应用户操作事件。这样就可以像在画板上样，随意单击几下鼠标，个按钮就完成了，这使得编写程序变得简单易学快捷方便。基于以上优点，本软件选择环境下设计开发，使得软件能运行体积小使用简便。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置好凸轮的参数后，可以选择进入图形绘制和数据导出界面，该界面内可以绘制凸轮轮廓线及凸轮运动的位移速度加速度曲线。为了方便，软件还有数据导出的功能，用户根据需要能导出凸轮的，坐标值到中。系列共轭凸轮反求及设计软件开发图图形绘制和数据导出界面本章小结本章基于软件的各种优点，最终选择来编写共轭凸轮设计软件。并介绍了共轭凸轮设计软件的设计开发流程，说明共轭凸轮设计软件的结构，对软件各个界面的功能及使用进行了详细说明。经过测试，证实了共轭凸轮设计软件具有良好的可靠性和兼容性，可以帮助设计师快速地完成共轭凸轮设计。浙江理工大学本科毕业设计第章共轭凸轮运动仿真与校核通过优化设计后的凸轮，其各项性能是否优于测绘的凸轮，还需要经过凸轮运动仿真，曲率校核，共轭度校核等来判断。以下将从这方面进行说明优化设计阶段的校核。当然，最重要的是经过实际的验证，在年月底，样机装配完成，并成功运行，有力地验证了此次设计的成功。共轭凸轮运动仿真共轭凸轮运动仿真能从凸轮的运动特性对比凸轮的运动性能。如图和图分别为摆臂共轭凸轮和直动共轭凸轮经运动仿真得到的运动规律曲线。图凸轮运动仿真曲线将测绘凸轮和优化凸轮的运动仿真数据导出，在中绘制曲线。系列共轭凸轮反求及设计软件开发图凸轮曲线对比将测绘凸轮和优化凸轮的运动仿真数据导出，在中绘制曲线。由图中看出，经过优化设计的凸轮，其位移速度和加速度曲线光滑，特别是加速度更加明显。由于仿造需要，要求凸轮的位移要接近原凸轮。对于凸轮，在图形中发现最大的位移偏差是，最大相对误差，在允许的误差范围内，因此优化凸轮满