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湘 潭 大 學(xué)
興湘學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
題 目
弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)—機(jī)械部分
姓 名
余啟良
學(xué)號(hào)
2006183928
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)
機(jī)械二班
指導(dǎo)教師
胡自化
職稱(chēng)
教授
填寫(xiě)時(shí)間
2010年4月22日
2010年4月
說(shuō) 明
1．根據(jù)湘潭大學(xué)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫(xiě)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)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(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱(chēng)。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字。
5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫(xiě)一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。
6. 填寫(xiě)說(shuō)明：
(1) 課題性質(zhì)：可填寫(xiě)A．工程設(shè)計(jì)；B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。
(2) 課題來(lái)源：可填寫(xiě)A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級(jí)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(xiě)課題的名稱(chēng)。
(4) 參考文獻(xiàn)不能少于10篇。
(5) 填寫(xiě)內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁(yè)。
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
余啟良
學(xué) 號(hào)
2006183928
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
胡自化
職 稱(chēng)
教授
所在系
機(jī)電系
課題來(lái)源
導(dǎo)師發(fā)布
課題性質(zhì)
工程技術(shù)研究
課題名稱(chēng)
弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)—機(jī)械部分
一、選題的依據(jù)、課題的意義及國(guó)內(nèi)外基本研究情況
本設(shè)計(jì)是以新型傳動(dòng)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的的設(shè)計(jì)為研究平臺(tái)，針對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)仿真分析。
由于生產(chǎn)工藝的要求，廣泛使用的各種自動(dòng)機(jī)械中往往需要機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)周期性的轉(zhuǎn)位、分度動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為間歇機(jī)構(gòu)。隨著自動(dòng)機(jī)械向高速化、精密化、輕量化的方向發(fā)展，對(duì)間歇機(jī)構(gòu)提出越來(lái)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(yùn)動(dòng)不夠穩(wěn)定，高速時(shí)有較大沖擊，只適用于低速、輕載的場(chǎng)合。凸輪型間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能自動(dòng)定位，動(dòng)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(chǎng)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(dòng)的主流裝置。它具有高速性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，定位時(shí)自鎖，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，噪音低、壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，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(jì)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(jì)、造型和運(yùn)動(dòng)仿真, 得出分度盤(pán)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(yùn)動(dòng)性能研究和企業(yè)的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)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(guó)工程師C.N.Neklutin發(fā)明的，當(dāng)時(shí)Neklutin稱(chēng)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(guó)從二十世紀(jì)七十年代末對(duì)該機(jī)構(gòu)也開(kāi)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(jì)制造等方面做了大量的工作?；∶娣侄韧馆啓C(jī)構(gòu)從50年代開(kāi)始投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)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?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)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(jì)以新型傳動(dòng)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的的設(shè)計(jì)為研究平臺(tái)，針對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)仿真分析是整個(gè)弧面凸輪數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)項(xiàng)目中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。課題組在詳細(xì)了解國(guó)內(nèi)外在此方面的發(fā)展情況，并通過(guò)結(jié)合現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)的同類(lèi)產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品性能更加優(yōu)越，體積進(jìn)一步減小。在項(xiàng)目研制過(guò)程中，我利用互聯(lián)網(wǎng)和學(xué)校圖書(shū)館詳細(xì)的了解了弧面凸輪的基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型，廓面方程，嚙合規(guī)律等方面的知識(shí)，對(duì)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(jì)造型和動(dòng)態(tài)的模擬仿真方面采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的技術(shù)，利用UG軟件及基于UG二次開(kāi)發(fā)模塊建模，UG的動(dòng)態(tài)仿真，進(jìn)一步縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)成本，有助于促進(jìn)了設(shè)計(jì)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(jì)開(kāi)發(fā)能力。
主要的工作內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
1）設(shè)計(jì)計(jì)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(dòng)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(guò)計(jì)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(jì)計(jì)算；在傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的聯(lián)接設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)臺(tái)自鎖問(wèn)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(kāi)發(fā)模塊對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模，畫(huà)出零件三維圖形；利用UG軟件對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行模擬仿真；對(duì)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
三、主要特色及工作進(jìn)度
主要特色：
利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，基于UG及其二次開(kāi)發(fā)模塊等軟件對(duì)理論設(shè)計(jì)的進(jìn)行參數(shù)化建模，動(dòng)態(tài)仿真和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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(jì)提綱和計(jì)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(yè)碼列出）
［1］濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[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(jì)手冊(cè)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
［3］楊冬香,陽(yáng)大志. 基于不同滾子從動(dòng)件類(lèi)型的弧面凸輪CAD 集成系統(tǒng)開(kāi)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(dòng),2003
［7］王其超，我國(guó)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(jì)，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(guó)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(jì)中的應(yīng)用[J ] . 機(jī)械傳動(dòng),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(dòng),2003
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
系意見(jiàn)
系主任簽名：
年 月 日
院意見(jiàn)
教學(xué)院長(zhǎng)簽名：
年 月 日