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湘 潭 大 學(xué) 興湘學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目 弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺的設(shè)計—機(jī)械部分 姓 名 余啟良 學(xué)號 2006183928 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級 機(jī)械二班 指導(dǎo)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(xué)《畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準(zhǔn)后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)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(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質(zhì)：可填寫A．工程設(shè)計；B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。 (2) 課題來源：可填寫A．自然科學(xué)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(xiàn)不能少于10篇。 (5) 填寫內(nèi)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(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 余啟良 學(xué) 號 2006183928 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 胡自化 職 稱 教授 所在系 機(jī)電系 課題來源 導(dǎo)師發(fā)布 課題性質(zhì) 工程技術(shù)研究 課題名稱 弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺的設(shè)計—機(jī)械部分 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況 本設(shè)計是以新型傳動數(shù)控轉(zhuǎn)臺的的設(shè)計為研究平臺，針對弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計仿真分析。 由于生產(chǎn)工藝的要求，廣泛使用的各種自動機(jī)械中往往需要機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)周期性的轉(zhuǎn)位、分度動作，實現(xiàn)這種運動的機(jī)構(gòu)稱為間歇機(jī)構(gòu)。隨著自動機(jī)械向高速化、精密化、輕量化的方向發(fā)展，對間歇機(jī)構(gòu)提出越來越高的要求。常用的間歇機(jī)構(gòu)主要包括棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、針輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)及各種凸輪型間歇機(jī)構(gòu)，其中前四種間歇機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)發(fā)展的主要方向。采用弧面凸輪分度機(jī)構(gòu)的弧面凸輪分度箱，它已成為當(dāng)今世界上精密驅(qū)動的主流裝置。它具有高速性能好，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，定位時自鎖，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，噪音低、壽命長等顯著優(yōu)點，是代替槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等傳統(tǒng)間歇機(jī)構(gòu)的理想產(chǎn)品。 從參數(shù)化和可視化的虛擬設(shè)計技術(shù)出發(fā),基于UG軟件, 建立了弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計、造型和運動仿真, 得出分度盤的轉(zhuǎn)速以及滾子與凸輪的嚙合力并進(jìn)行分析,獲得比較直觀的結(jié)果.為弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的運動性能研究和企業(yè)的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計提供研究參考。 研究現(xiàn)狀： 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是二十世紀(jì)20年代美國工程師C.N.Neklutin發(fā)明的，當(dāng)時Neklutin稱此機(jī)構(gòu)為滾子齒形凸輪分度機(jī)構(gòu)。二十世紀(jì)50年代該機(jī)構(gòu)由C.N.Neklutin所創(chuàng)辦的Ferguson公司首先進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化系列化生產(chǎn)。我國從二十世紀(jì)七十年代末對該機(jī)構(gòu)也開始了研制工作，在弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的理論研究、設(shè)計制造等方面做了大量的工作。弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)從50年代開始投產(chǎn)以來，經(jīng)過不斷改進(jìn)，已成為應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)量最大的凸輪分度機(jī)構(gòu)產(chǎn)品。 二、研究內(nèi)容、預(yù)計達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 本設(shè)計以新型傳動數(shù)控轉(zhuǎn)臺的的設(shè)計為研究平臺，針對弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計仿真分析是整個弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺項目中的一個重要環(huán)節(jié)。課題組在詳細(xì)了解國內(nèi)外在此方面的發(fā)展情況，并通過結(jié)合現(xiàn)在已開發(fā)的同類產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使產(chǎn)品性能更加優(yōu)越，體積進(jìn)一步減小。在項目研制過程中，我利用互聯(lián)網(wǎng)和學(xué)校圖書館詳細(xì)的了解了弧面凸輪的基本結(jié)構(gòu)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(jìn)行了了解，查閱了有關(guān)資料。本課題在設(shè)計造型和動態(tài)的模擬仿真方面采用計算機(jī)輔助設(shè)計的技術(shù)，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(jìn)一步縮短了設(shè)計周期，降低了設(shè)計成本，有助于促進(jìn)了設(shè)計工作的規(guī)范化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高該產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力。 主要的工作內(nèi)容有以下幾個方面： 1）設(shè)計計算部分：在結(jié)合指導(dǎo)老師所給的數(shù)據(jù)的情況下，分析確定凸輪分度機(jī)構(gòu)傳動方案；在了解了弧面凸輪的廓面方程、嚙合方程的基礎(chǔ)上通過計算分析，確定弧面凸輪的參數(shù)，校核弧面凸輪強(qiáng)度；完成弧面凸輪的嚙合齒輪的設(shè)計計算；在傳動部分設(shè)計完成后，進(jìn)行轉(zhuǎn)臺的聯(lián)接設(shè)計及轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模，畫出零件三維圖形；利用UG軟件對弧面凸輪機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行模擬仿真；對內(nèi)嚙合齒輪傳動進(jìn)行動力學(xué)分析。 三、主要特色及工作進(jìn)度 主要特色： 利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，基于UG及其二次開發(fā)模塊等軟件對理論設(shè)計的進(jìn)行參數(shù)化建模，動態(tài)仿真和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。 工作進(jìn)度： 收集查閱了有關(guān)弧面凸輪的發(fā)展現(xiàn)狀、主要參數(shù)方程的推導(dǎo)等方面的資料，制定了設(shè)計提綱和計劃，完成了軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí)。 四、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） ［1］濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社，2002. ［2］胡宗武等. 非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計手冊[M]. 北京:機(jī)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(jī)電工程技術(shù),2009. ［4］葛正浩,蔡小霞,王月華. 應(yīng)用包絡(luò)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(qiáng).弧面分度凸輪的三維CAD[J].機(jī)械傳動,2003 ［7］王其超，我國弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)研究的綜述及進(jìn)展，機(jī)械設(shè)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(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J ] . 機(jī)械傳動,2003 ［10］張高峰　楊世平,陳華章,周玉衡,譚援強(qiáng). 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究與展望[J].機(jī)械傳動,2003 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系意見 系主任簽名： 年 月 日 院意見 教學(xué)院長簽名： 年 月 日