基于Creo Parametric和MATLAB的盘形凸轮机构的设计和分析

蔡玉强，李亚丛

（华北理工大学机械工程学院，河北唐山063009）

基于Creo Parametric和MATLAB的盘形凸轮机构的设计和分析

蔡玉强，李亚丛

（华北理工大学机械工程学院，河北唐山063009）

盘形凸轮机构；凸轮轮廓曲线；压力角；Creo Parametric；MATLAB

以偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构为研究对象，根据凸轮从动件的运动规律及理论计算公式，提出一种基于Creo Parametric进行凸轮机构的轮廓曲线设计、建模、装配及运动学分析的方法，并结合MATLAB强大的计算功能绘制压力角随转角的变化曲线，为判断凸轮机构的设计是否具有合理的结构尺寸和良好的运动、力学性能提供了一种新的思路。这种方法具有精度高、快捷、便利的特点。

引言

凸轮不仅结构简单、紧凑，设计方便，还可通过任意适当的凸轮轮廓曲线，使从动件实现各种预期的运动规律。因此凸轮机构广泛应用于内燃机的配气机构、车辆制动的控制元件、包装机、印刷机等自动化机械和自动化控制装置。目前凸轮设计常用的方法有：图解法和解析法。其中图解法简单、直观但精度较低，而解析法虽然精度高但要求能够建立复杂的数学关系式，这就限制了解析法在凸轮设计方面的应用。随着计算机的高速发展，在解析法的基础上，利用主流软件快速精确地完成其设计已成为工程技术人员共同追求的目标。采用Creo Parametric软件能够快速方便地进行凸轮轮廓曲线设计，完成运动学分析，并结合MATLAB强大的数据处理、图形处理能力绘制压力角变化曲线，验证机构设计的合理性，使其尽早发现问题，缩短凸轮机构的设计周期。……