赵向杰

摘 要：针对于圆柱分度凸轮机构的空间运动特点，设置相关参数，研究了Matlab编程绘制圆柱凸轮廓线的基本流程，然后根据编制好的圆柱凸轮轮廓线导入曲面建模功能较为强大的PRO/E软件进行三维设计，精确的建立了圆柱凸轮机构的模拟图形，其建模过程清晰、简练。在利用Pro/E软件的Mechanica功能对圆柱分度凸轮机构进行受力分析。利用该方法可以方便对圆柱凸轮进行建模，也可对其结构进行优化分析和设计，最终能够更好的满足使用要求，延长使用寿命。

关键词：凸轮机构;Matlab;三维设计;Pro/E;Mechanica

中图分类号：TM359.9 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）08-0147-04

3D Modeling and Force Simulation of Cylindrical Indexing Cam Mechanism Based on Matlab and Pro/E

Zhao Xiangjie

（Aviation Manufacturing Engineering Center， Xi an Aeronautical Polytechnic Institute， Xi an 710089， China）

Abstract：According to the characteristics of the spatial motion of the cylindrical indexing cam mechanism， setting relevant parameters， studying the basic flow of Matlab programming and drawing the contour of the cylindrical cam. Then， according to the compiled cylindrical cam profile， the powerful Pro/E software for surface modeling is imported to carry out three-dimensional design， and the simulation figure of the cylindrical cam mechanism is established accurately. The modeling process is clear and concise. The mechanical function of Pro/E software is used to analyze the force of cylindrical indexing cam mechanism. By using this method， the cylindrical cam can be modeled conveniently， and its structure can be analyzed and optimized， which can ultimately better meet the requirements of use and prolong its service life.

Key words：cam mechanism; Matlab; 3D design; Pro/E; mechanica

0 引言

自動化设备中完成平台转动通常使用间歇凸轮机构。凸轮机构因其具有传动、导向和控制等功能而广泛应用于自动包装机、自动成型机、自动组装机等各种自动控制器。当它被用作具有传动机构的功能时，它可以产生复杂的运动规律;当它被用作引导机构时，可以使工作机械的行动端产生复杂的运动轨迹;当它被用作控制机构时可以控制运行机构的工作周期。另外，凸轮机构还具有高速运行良好的稳定性、高重复精度、良好的运动特性、少部件、小体积、大刚性、简单的循环控制、高可靠性、长寿等优点。但在加工的过程中需要了解凸轮机构的受力特点，针对受力较大的部位进行加强，从而延长凸轮的使用寿命。

以往在设计齿轮、平面凸轮或空间凸轮时主要采用图解法，分析法由于计算量庞大而未受到中用。……