论文总字数：49627字

摘 要

本次毕业设计的任务是基于Matlab软件开发和创建一个常用机构（零件）的优化设计及仿真系统，通过对整个系统其中一个模块的建立，来理解整个系统的运作，并且提高个人对优化的理解和对仿真的训练。本文首先对机构学的现状、研究重点、研究状况、发展趋势进行了介绍；并介绍了可用于对凸轮模块进行程序设计的实用软件——MATLAB，包括MATLAB的主要功能、工具箱与特色以及在凸轮模块设计系统开发中的应用，还重点学习了MATLAB优化工具箱的一些常用函数；然后通过具体的程序编制和优化来实现凸轮的设计，仅就凸轮的设计方法而言，本文对图解法和解析法做了一个分析和推导；然后，对不同类型的凸轮，分别进行轮廓设计和运动仿真.如果设计出来的凸轮有失真或者过切等情况，则进行相应的优化方案设计，最后又简要介绍了汽车配气机构的一些相关知识，引出了凸轮模块建模加工环境的定义与该模块的实现方法。

关键词：凸轮 MATLAB 优化 pro-e

The Optimal Design and Simulation Design of common mechanism----Cam Modules

Abstract

The graduation project's mission is to develop and create a optimal design and simulation system of a common body (parts) based on Matlab software. To understand the operation of the entire system by establishing a module of the entire system. And to improve the understanding of optimization and training of simulation.Firstly, the status, research priorities, research status and development trends of science institutions are introduced in this paper. The utility software --MATLAB for the design of cam module can be used. Including the main function of MATLAB, toolbox with features and applications Cam Module Design System Development. Also focused on learning some functions commonly used of MATLAB optimization toolbox .Cam design can be achieved through specific programming and optimization.On the design approach of cam in terms of，the paper make a analysis and derivation of Graphic method and analytical method and expound the ideas of optimization.Then, the project make the design of outline and the simulation of motion for each different type of cam.If the cam are designed is distorted or over-cutting, the corresponding optimization will be designed.Finally,a brief introduction of automotive Valve be introduced. It leads to the definition of processing environment and the realization of the method for Cam modeling module.

Keywords: Cam；MATLAB； optimization；pro-e

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1机构学的现状与发展 1

1.1.1机构学的概况 1

1.1.2机构学的现状 2

1.1.3机构学的趋势 2

1.2 MATLAB介绍 3

1.2.1 MATLAB基本功能 3

1.2.2 MATLAB优化工具箱 3

1.2.3 GUI界面介绍 4

1.2.4 MATLAB在本课题中的应用 6

1.3本课题介绍 6

1.4 本文内容安排 7

第二章 凸轮的设计方法 8

2.1凸轮机构简介 8

2.1.1凸轮机构及原理 8

2.1.2凸轮机构的分类 8

2.2图解设计法 8

2.3解析设计法 9

2.4优化设计法 9

第三章 凸轮机构的轮廓仿真和优化设计 10

3.1 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 10

3.1.1 建立数学模型 10

3.1.2 轮廓设计 11

3.1.3 基圆半径和滚子半径的优化设计 13

3.2偏置直动尖底盘形凸轮机构 16

3.2.1建立数学模型 16

3.2.2轮廓设计 17

3.3偏置直动平底盘形凸轮机构 18

3.3.1建立数学模型 18

3.3.2 轮廓设计 19

3.3.3 基圆半径的优化过程 21

3.4摆动尖底盘形凸轮机构 23

3.4.1建立数学模型 23

3.4.2 轮廓设计 24

第四章 凸轮机构的运动仿真 27

4.1 从动件的位移曲线 27

4.2 从动件的速度曲线 29

4.3 从动件的加速度曲线 31

第五章 凸轮机构的ProE建模 34

5.1 PRO-E简介 35

5.2零件的建模 35

5.2.1 凸轮轴的画法 35

5.2.2 传动摇臂的画法 38

5.2.3 推杆活塞的画法 39

5.3 组件的装配及运动仿真 39

第六章 总结与展望 44

6.1总结 44

6.2展望 45

参考文献 46

致谢 48

附录1 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构M文件 49

附录2 移动平底从动件盘形凸轮机构 M文件 51

附录3 移动尖顶从动件盘形凸轮机构M文件 53

请支付后下载全文，论文总字数：49627字