机械CAD实验资料

机械CAD/CAM课程及实验报告实验课程机械CAD/CAM

学院名称核技术与自动化工程学院

专业名称机械工程及自动化专业

学生姓名古安宁

学生学号201206040115

指导教师龚迪琛

实验地点金工基地实验室

实验成绩

二〇15年1月二〇15年 1月

填写说明

1、适用于本科生所有的实验报告（印制实验报告册除外）；

2、专业填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；

3、格式要求：

①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。

②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下

2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。字符间距为默认值（缩

放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。

③具体要求：

题目（二号黑体居中）；

摘要（“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4

号宋体）；

关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；

正文部分采用三级标题；

第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行)

1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行）

1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）

参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。

第1章曲面建模及凸轮机构的仿真

1.1实验目的

掌握利用pro/E进行一般曲面建模的方法，掌握利用曲面组合进行设计的方法，理解建模过程中出现错误以后的修改和处理的方法。

1.2实验环境

Proe5.0和Maple

1.3实验过程

1.3.1曲面建模设计

新建零件，在TOP基准面上，绘制两个椭圆，保留其中的部分，大椭圆长轴Rx=200mm，短轴Ry=100mm。小椭圆长轴Rx=65mm，短轴Ry=30mm。如下图1-1所示：

图1-1 早期草绘图

按照视频步骤，完成曲面建模，但依然存在接缝处不光滑，所以要进行特征的修改和出错处理，如下图1-2，

最后，完成曲面建模，如下图1-3所示，

图1-3 曲面成型图1.3.2齿轮-凸轮机构的仿真及计算

组装已有的零件图，装配图如下图1-4所示：

图1-4 齿轮-凸轮结构装配图

ω,自定义测量位置(主动轮回转中心和圆并设置主动轴回转速度s/

115

=

心连线和水平线的角度)为30°。

对机构进行运动仿真，并测得机构处在测量位置时的数据如下图1-5所示，

图1-5 机构动态测试数据

图1-6 测试结果

小齿轮转动的角速度-53.514230度/秒，

小齿轮转动的角加速度115.824108度/(秒*秒)，

顶杆的速度356.913398 毫米/秒，

顶杆的加速度 275.158434 毫米/(秒*秒)。

齿轮-凸轮机构的理论计算如下：

测得基本尺寸，大轮直径D=300mm,小轮直径d=150mm,凸轮啮合连杆机构运动分析简图如下图1-6所示，

D轮与C轮作啮合运动，与D轮铰接的DE杆被约束

在垂直交于O的铅锤滑道内运动。当OC与垂线交角

为φ=45°时，理论计算：

（1）该瞬时DE杆的速度和加速度；

（2）D轮的角速度和角加速度；

图1-7 机构运动分析图

计算过程如下：

解：

sin sin2cos2cos(90)2cos

233cos3cos3cos

d

=

r r dt

βθθθλθ

βθω

βββ

--

===

两边求导：

2cos2cos

;

3cos3cos

CD CD

CD CD

θθ

ωωωωωωωωωω

ββ

=-=+=-=+

大相对小相对小小

2cos

1cos

3cos

2(1)

2cos

2cos

3cos

CD

CD

θ

ωω

ωθ

β

ωω

θ

ωβ

ωω

β

+

-

==⇒=-+

+

大相对

小

小相对

小

2223cos sin cos 2cos sin [2(1)]2[]cos cos 3cos d dt θθβθβαωωβββ

=-+=--小角加速度： Maple 求解：

0.7853975000

0.4908826781

0.7853975

162.1609652

求解过程截图，如图1-7所示，

图1-8 计算过程截图

1.4实验总结

曲面建模，通过这个实例，熟悉了曲面绘图的命令，学会了约束、镜像、合并的操作，以及特征修改和出错后的处理，但掌握还不牢固，所以，后面还得加强练习。

凸轮的运动仿真，以前自学过装配，所以装配比较简单，仿真测数据不是很了解，通过此次实验也有所了解了，在测试顶杆的数据时，我采用的是测试顶杆上的某一点的速度和加速度来测量的。理论计算部分，原理是弄懂了的，但就是

利用Maple软件计算证明还没学会使用。