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湘 潭 大 學 興湘學院 本科畢業(yè)設計開題報告 題 目 弧面凸輪數(shù)控轉臺的設計—機械部分 姓 名 余啟良 學號 2006183928 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 機械二班 指導教師 胡自化 職稱 教授 填寫時間 2010年4月22日 2010年4月  說 明 1．根據(jù)湘潭大學《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見，系主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計(論文)開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字。 5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質：可填寫A．工程設計；B．論文；C. 工程技術研究；E.其它。 (2) 課題來源：可填寫A．自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級基金課題；D．自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻不能少于10篇。 (5) 填寫內容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。 本科畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 余啟良 學 號 2006183928 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 胡自化 職 稱 教授 所在系 機電系 課題來源 導師發(fā)布 課題性質 工程技術研究 課題名稱 弧面凸輪數(shù)控轉臺的設計—機械部分 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內外基本研究情況 本設計是以新型傳動數(shù)控轉臺的的設計為研究平臺，針對弧面凸輪機構的設計仿真分析。 由于生產工藝的要求，廣泛使用的各種自動機械中往往需要機構來實現(xiàn)周期性的轉位、分度動作，實現(xiàn)這種運動的機構稱為間歇機構。隨著自動機械向高速化、精密化、輕量化的方向發(fā)展，對間歇機構提出越來越高的要求。常用的間歇機構主要包括棘輪機構、槽輪機構、針輪機構、不完全齒輪機構及各種凸輪型間歇機構，其中前四種間歇機構由于分度定位精度低，運動不夠穩(wěn)定，高速時有較大沖擊，只適用于低速、輕載的場合。凸輪型間歇機構結構簡單，能自動定位，動靜比可任意選擇，與傳統(tǒng)的幾種間歇機構相比，更適用于要求高速、高分度精度的場合，因而成為現(xiàn)代間歇機構發(fā)展的主要方向。采用弧面凸輪分度機構的弧面凸輪分度箱，它已成為當今世界上精密驅動的主流裝置。它具有高速性能好，運轉平穩(wěn)，傳遞扭矩大，定位時自鎖，結構緊湊、體積小，噪音低、壽命長等顯著優(yōu)點，是代替槽輪機構、棘輪機構、不完全齒輪機構等傳統(tǒng)間歇機構的理想產品。 從參數(shù)化和可視化的虛擬設計技術出發(fā),基于UG軟件, 建立了弧面分度凸輪機構的參數(shù)化設計、造型和運動仿真, 得出分度盤的轉速以及滾子與凸輪的嚙合力并進行分析,獲得比較直觀的結果.為弧面分度凸輪機構的運動性能研究和企業(yè)的產品優(yōu)化設計提供研究參考。 研究現(xiàn)狀： 弧面分度凸輪機構是二十世紀20年代美國工程師C.N.Neklutin發(fā)明的，當時Neklutin稱此機構為滾子齒形凸輪分度機構。二十世紀50年代該機構由C.N.Neklutin所創(chuàng)辦的Ferguson公司首先進行了標準化系列化生產。我國從二十世紀七十年代末對該機構也開始了研制工作，在弧面分度凸輪機構的理論研究、設計制造等方面做了大量的工作?；∶娣侄韧馆啓C構從50年代開始投產以來，經過不斷改進，已成為應用最廣泛、產量最大的凸輪分度機構產品。 二、研究內容、預計達到的目標、關鍵理論和技術、技術指標、完成課題的方案和主要措施 本設計以新型傳動數(shù)控轉臺的的設計為研究平臺，針對弧面凸輪機構的設計仿真分析是整個弧面凸輪數(shù)控轉臺項目中的一個重要環(huán)節(jié)。課題組在詳細了解國內外在此方面的發(fā)展情況，并通過結合現(xiàn)在已開發(fā)的同類產品，在此基礎上進行優(yōu)化設計，使產品性能更加優(yōu)越，體積進一步減小。在項目研制過程中，我利用互聯(lián)網和學校圖書館詳細的了解了弧面凸輪的基本結構類型，廓面方程，嚙合規(guī)律等方面的知識，對現(xiàn)有的弧面凸輪進行了了解，查閱了有關資料。本課題在設計造型和動態(tài)的模擬仿真方面采用計算機輔助設計的技術，利用UG軟件及基于UG二次開發(fā)模塊建模，UG的動態(tài)仿真，進一步縮短了設計周期，降低了設計成本，有助于促進了設計工作的規(guī)范化、系列化和標準化，從而提高該產品設計開發(fā)能力。 主要的工作內容有以下幾個方面： 1）設計計算部分：在結合指導老師所給的數(shù)據(jù)的情況下，分析確定凸輪分度機構傳動方案；在了解了弧面凸輪的廓面方程、嚙合方程的基礎上通過計算分析，確定弧面凸輪的參數(shù)，校核弧面凸輪強度；完成弧面凸輪的嚙合齒輪的設計計算；在傳動部分設計完成后，進行轉臺的聯(lián)接設計及轉臺自鎖問題的解決。 2）工程仿真分析部分：本論文利用三維軟件UG及基于UG二次開發(fā)模塊對弧面凸輪機構進行三維建模，畫出零件三維圖形；利用UG軟件對弧面凸輪機構模型進行模擬仿真；對內嚙合齒輪傳動進行動力學分析。 三、主要特色及工作進度 主要特色： 利用計算機輔助設計技術，基于UG及其二次開發(fā)模塊等軟件對理論設計的進行參數(shù)化建模，動態(tài)仿真和結構的優(yōu)化設計。 工作進度： 收集查閱了有關弧面凸輪的發(fā)展現(xiàn)狀、主要參數(shù)方程的推導等方面的資料，制定了設計提綱和計劃，完成了軟件的應用學習。 四、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） ［1］濮良貴，紀名剛. 機械設計[M]. 北京:高等教育出版社，2002. ［2］胡宗武等. 非標準機械設備設計手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2005. ［3］楊冬香,陽大志. 基于不同滾子從動件類型的弧面凸輪CAD 集成系統(tǒng)開發(fā)[J]. 機電工程技術,2009. ［4］葛正浩,蔡小霞,王月華. 應用包絡面理論建立弧面凸輪廓面方程［J］,2004. ［6］張高峰，楊世平，陳華章，周玉衡，譚援強.弧面分度凸輪的三維CAD[J].機械傳動,2003 ［7］王其超，我國弧面分度凸輪機構研究的綜述及進展，機械設計，1997 ［8］胡自化,張平. 連續(xù)分度空間弧面凸輪的多軸數(shù)控加工工藝研究[J] . 中國機程,2006 ［9］張高峰,楊世平,陳華章,等. D-H 方法在弧面分度凸輪機構設計中的應用[J ] . 機械傳動,2003 ［10］張高峰　楊世平,陳華章,周玉衡,譚援強. 弧面分度凸輪機構的研究與展望[J].機械傳動,2003 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 系意見 系主任簽名： 年 月 日 院意見 教學院長簽名： 年 月 日