刘 兵 程婧璠 肖志余 袁小会

（武汉软件工程职业学院，湖北 武汉 430205）

一、引言

广泛应用于各种机械装置中的移动凸轮机构，是平面机构中的典型机构之一。由于移动凸轮机构从动件的运动规律决定于凸轮轮廓形状，所以其凸轮轮廓设计是凸轮机构设计的重点[1-3]。

移动凸轮机构中从动件的运动规律方程S=f(x)由设计要求给定的，从动件的运动规律是由凸轮轮廓曲线决定的，若能求得凸轮外轮廓线与从动件位移之间函数关系，利用PRO/E的参数化曲线绘制功能[4]，可以绘制轮廓曲线。

文中应用参数化建模软件PRO/E，探讨利用参数化方法设计移动凸轮轮廓曲线。

二、移动凸轮轮廓曲线设计

（一）移动凸轮机构运动分析

移动凸轮推动从动件运动如图1所示。

图1 移动凸轮推动从动件运动示意图

由图1可知，移动凸轮轮廓线笛卡尔坐标系方程为:

式(1)(2)中，H0为初始位置；x为移动凸轮的移动距离；S(x)为从动件位移与凸轮移动距离的函数关系。

（二）移动凸轮轮廓线绘制

如图2所示，在PRO/E中定义移动凸轮主要结构参数:

图2 在PRO/E中定义移动凸轮相关参数

若已知从动件运动方程S=f(x)，根据从动件运动规律，将其运动过程分为推程段、远休止段、回程段、近休止段等四个阶段，分别代入式(1)、(2)中可得到移动凸轮轮廓在笛卡尔坐标系模式下曲线。

案例:移动凸轮运动机构，H0=10，H=20，X1=X2=X3=X4=25。从动件做简谐运动。

推程段从动件运动方程:

式(3)中，t为参数，0≤t≤1。

回程段从动件运动方程:

在PRO/E中插入基准曲线，根据简谐运动规律输入四个阶段曲线的柱坐标方程: