盤形凸輪廓形曲線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
盤形凸輪廓形曲線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),凸輪,曲線,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
摘 要
凸輪機(jī)構(gòu)通常是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)構(gòu)件所組成的，由于凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求，因此凸輪被廣泛的應(yīng)用于各類機(jī)械裝置中。一般，凸輪按外形可分為三類，即盤形凸輪，移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪。其中盤形凸輪應(yīng)用最為廣泛，因此研究盤形凸輪具有一定的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
本文對(duì)盤形凸輪的推桿運(yùn)動(dòng)形式、凸輪輪廓曲線進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并且通過Visual Basic語言對(duì)其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的軟件提供了3種從動(dòng)件形狀、2種推桿類型以及推程和回程各5種推桿運(yùn)動(dòng)形式供用戶對(duì)150種組合進(jìn)行選擇。該軟件對(duì)用戶輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，以所接收的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，對(duì)凸輪的廓形曲線、推桿的位移曲線、推桿的速度曲線以及推桿的加速度曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)，并繪制出四種曲線，得出盤形凸輪廓形曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值數(shù)據(jù)表。本次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了參數(shù)化設(shè)計(jì)、功能模塊化設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的輸出與傳遞、圖形處理、數(shù)據(jù)庫的傳遞與存儲(chǔ)等方法來對(duì)盤形凸輪廓形曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)。
該軟件具有良好的人機(jī)交互界面，運(yùn)行可靠，設(shè)計(jì)合理，操作簡單，極大的減少了設(shè)計(jì)人員的計(jì)算量。
關(guān)鍵詞：盤形凸輪；輪廓曲線；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
I
ABSTRACT
The cam mechanism is usually composed of cam, follower and frame three components, because the cam mechanism is simple and can achieve more complex movement requirements, so the cam is widely used in various types of mechanical devices. In general, the cam can be divided into three types according to the shape, namely disc cam, moving cam and cylindrical cam. Which is the most widely used disc cam, so the study of disc cam has a certain value and practical value.
In this paper, the pendulum motion pattern and the cam profile curve of the disc cam are analyzed and designed, and the parametric design is carried out by Visual Basic language. The design of the software provides three kinds of follower shape, two kinds of push rod type and the deduction and return of the five kinds of putter movement for the choice of 150 kinds of combinations of users. The software is used to receive the data input by the user. Based on the received data, the profile curve of the cam, the displacement curve of the putter, the velocity curve of the putter and the acceleration curve of the putter are designed and the four Curve, the disk shape of the cam profile curve points of the coordinates of the data table. The design of the design of the main use of the parametric design, functional modular design, data output and delivery, graphics processing, database transfer and storage methods to discoid cam profile curve design.
The software has a good human-computer interaction interface, reliable operation, reasonable design, simple operation, greatly reducing the calculation of the design staff.
Key Words：disc cam; contour curve; computer aided design
I
目 錄
摘 要 I
1 緒論 1
1.1 凸輪廓形曲線概述 1
1.2 研究凸輪機(jī)構(gòu)的意義和應(yīng)用價(jià)值 2
1.3 凸輪機(jī)構(gòu)目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 4
2 凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 5
2.1 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 5
2.2 等加（減）速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 5
2.3 五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 7
2.4 正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律 7
2.5 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律 8
3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì) 9
3.1 反轉(zhuǎn)法原理 9
3.2 尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 9
3.3 滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 10
3.4 平底直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 11
3.5 尖頂擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 11
3.6 滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 12
3.7 平底擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì) 13
4 盤形凸輪廓形曲線參數(shù)化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā) 14
4.1功能框圖： 14
4.2算法框圖： 15
4.3窗體設(shè)計(jì)： 16
5 軟件設(shè)計(jì)及操作說明 19
5.1 盤形凸輪直動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形曲線軟件設(shè)計(jì) 19
5.2 盤形凸輪擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形曲線軟件設(shè)計(jì) 29
6 結(jié) 論 35
參 考 文 獻(xiàn) 36
附錄1：外文翻譯 37
附錄2：外文原文 50
致 謝 57
盤形凸輪廓形曲線計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1 凸輪廓形曲線概述
1.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)概述
凸輪機(jī)構(gòu)通常是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)構(gòu)件所組成的，由于凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單且能夠?qū)崿F(xiàn)比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求，因此凸輪廣泛的存在于各類機(jī)械裝置中。
凸輪是一個(gè)具有曲面或曲槽的機(jī)件。凸輪在推程時(shí)期是利用自身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)從動(dòng)件執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)的，而在回程中時(shí)期，有的時(shí)候依靠的是從動(dòng)件本身的重量，但有些機(jī)構(gòu)為獲得更準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，通常依靠彈簧回彈的力量，還有些機(jī)構(gòu)利用導(dǎo)槽，從而使從動(dòng)件在特定的路徑上運(yùn)動(dòng)。
凸輪機(jī)構(gòu)的主要作用是使從動(dòng)件完成各種工作所需的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，包括直線運(yùn)動(dòng)、擺線運(yùn)動(dòng)、余弦加速度運(yùn)動(dòng)、五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)、等加（減）速運(yùn)動(dòng)、正弦加速度運(yùn)動(dòng)、等速運(yùn)動(dòng)等。
1.1.2 凸輪的分類
（1） 按凸輪外形分類：
按凸輪的外形可分為3類，包括盤形凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪。盤形凸輪相對(duì)于其他兩種凸輪來說應(yīng)用更為廣泛。盤形凸輪的從動(dòng)件在垂直于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，推桿行程不宜過大，過大則會(huì)導(dǎo)致凸輪的徑向尺寸太大，從而使凸輪機(jī)構(gòu)的力學(xué)性能變差。
圖1.1盤形凸輪示意圖
（2） 按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類：
圖1.2直動(dòng)從動(dòng)件示意圖 圖1.3擺動(dòng)從動(dòng)件示意圖
按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式凸輪可分為直動(dòng)從動(dòng)（做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)）件和擺動(dòng)從動(dòng)件（做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）
（3） 按從動(dòng)件的形狀分類：
① 頂尖式從動(dòng)件：頂尖式推桿與其它兩種從動(dòng)件相比較為簡單，但容易磨損，因此通常被用于作用力較小或者速度較低的場(chǎng)合(如儀表等機(jī)構(gòu))。
② 滾子式從動(dòng)件：由于滾子與凸輪之間的摩擦方式是磨損較小的滾動(dòng)摩擦，所以可用來傳遞較大的力，應(yīng)用廣泛。
③ 平底式從動(dòng)件：凸輪與平底相接觸接的平面之間容易形成可以潤滑的油膜，所以在高速傳動(dòng)之中被廣泛的應(yīng)用。
圖1.4頂尖式從動(dòng)件示意圖 圖1.5滾子式從動(dòng)件示意圖 圖1.6平底式從動(dòng)件示意圖
1.1.3 凸輪的優(yōu)缺點(diǎn)
（1） 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：
凸輪機(jī)構(gòu)只要能夠設(shè)計(jì)出正確的輪廓曲線，從動(dòng)件就可以根據(jù)凸輪的形狀達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)效果。由于凸輪的設(shè)計(jì)相對(duì)于達(dá)到同等效果的其他機(jī)構(gòu)較為簡單的特性，凸輪結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用在各類產(chǎn)品中。
（2） 凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：
由于凸輪與從動(dòng)件之間的接觸處方式是點(diǎn)（線）接觸，容易受到磨損，因此通常用于傳動(dòng)力不大的場(chǎng)合。從動(dòng)件是通過凸輪的廓形曲線來達(dá)到預(yù)期運(yùn)動(dòng)的，因此需要使用數(shù)控機(jī)床加工凸輪來達(dá)到需求的凸輪輪廓的精度。從動(dòng)件的行程不能過大，否則會(huì)使凸輪的性能變差。
1.2 研究凸輪機(jī)構(gòu)的意義和應(yīng)用價(jià)值
凸輪在結(jié)構(gòu)上具有簡單、緊湊、工作可靠等特點(diǎn)，在功能上具有控制、導(dǎo)向、傳動(dòng)等作用。凸輪在很多高效、精密、價(jià)廉的機(jī)械中具有無可替代的作用。
中盤形凸輪結(jié)構(gòu)雖然應(yīng)用廣泛。但是實(shí)際上設(shè)計(jì)過程還是比較復(fù)雜的，對(duì)設(shè)計(jì)人員也有較高的要求，其主要原因在于從動(dòng)件是通過凸輪廓形曲線來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，因此為了達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)效果，需要嚴(yán)格的控制凸輪輪廓的精度。
目前凸輪的廓形曲線最常用的兩種設(shè)計(jì)方法分別是作圖法和解析法，這兩種方法使用的基本理念都是反轉(zhuǎn)法，但是各有各的特點(diǎn)。用幾何法來設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)起來較為簡便，得到的圖形更為直觀，但這種設(shè)計(jì)效率極低，設(shè)計(jì)誤差也比較大，很難得到凸輪所需要曲線上各點(diǎn)的精確坐標(biāo)。因此用幾何法設(shè)計(jì)得到的數(shù)據(jù)，只能用來加工精度要求不高的凸輪（即用于低速或不重要的場(chǎng)合的凸輪）。要想得到精度要求較高的凸輪，就必須用解析法進(jìn)行設(shè)計(jì)。所謂解析法，就是通過分析從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪已知的基本參數(shù)，建立凸輪的理論廓線、實(shí)際廓線以及加工時(shí)刀具中心軌跡的數(shù)學(xué)模型，然后再經(jīng)過計(jì)算獲得凸輪廓形曲線、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡等曲線的各點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而繪制出所要計(jì)算的各種曲線，以供在數(shù)控機(jī)床上使用。在計(jì)算凸輪廓形曲線時(shí)，采用解析法會(huì)使結(jié)果有相對(duì)較小的誤差，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算量過大。目前，用解析法設(shè)計(jì)輪廓曲線時(shí)可采用包絡(luò)法、速度瞬心法、共扼曲面法、相對(duì)速度法和等距曲面法等方法。
在初期技術(shù)人員經(jīng)常使用作圖法來設(shè)計(jì)凸輪廓形曲線，但應(yīng)用此種方法設(shè)計(jì)不僅計(jì)算的效率較低而且很難計(jì)算出精確的輪廓曲線、壓力角、曲率半徑等設(shè)計(jì)參數(shù)。
雖然設(shè)計(jì)人員開發(fā)出了CAD，但使用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也僅僅是使工程人員擺脫了手工繪圖而已，但是凸輪中一旦有某一個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)改變了，便會(huì)導(dǎo)致凸輪的整體廓形曲線的變化，這時(shí)技術(shù)人員就需要重新對(duì)廓形曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，用CAD來設(shè)計(jì)凸輪廓形曲線的工作量并沒有得到明顯的減少。
在當(dāng)代科技發(fā)展迅猛之際，有更多的專業(yè)設(shè)計(jì)人員接觸到計(jì)算機(jī)。其中，計(jì)算機(jī)在數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和圖形繪制等計(jì)算中的作用非常顯著。在其他相關(guān)軟件的輔助下，要想設(shè)計(jì)出凸輪機(jī)構(gòu)的各個(gè)部分并不難。用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)，不僅在設(shè)計(jì)精度、設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度上有顯著提高，而且可以采用動(dòng)態(tài)仿真和三維造型等一系列先進(jìn)技術(shù)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況進(jìn)行模擬，不僅如此，還可以利用計(jì)算出的數(shù)據(jù)生成數(shù)控加工程序，進(jìn)而直接傳輸給數(shù)控制造系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）一體化，不僅提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，而且縮短了更新周期。
用計(jì)算機(jī)針對(duì)凸輪廓形曲線進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，不僅能夠快速、準(zhǔn)確的獲得各種目標(biāo)數(shù)據(jù)，而且設(shè)計(jì)者通過輸入相關(guān)的參數(shù)，就可以使計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出有關(guān)的數(shù)據(jù)。雖然目前有許多關(guān)于凸輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的論文，但文中對(duì)于精度和實(shí)用性等方面還是略有不足。
1.3 凸輪機(jī)構(gòu)目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
我國很早之前就已經(jīng)開始對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究了，有關(guān)凸輪機(jī)構(gòu)各個(gè)方面的論文也有很多。但是與一些發(fā)達(dá)國家相比，我國在對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造等方面技術(shù)還不是很成熟，尤其是在制造方面，由于國外凸輪研究的特別好的公司也不是特別多，而且技術(shù)還對(duì)外保密，因此比較成熟的技術(shù)文件很難找到，這樣就很大程度上限制了我國在凸輪設(shè)計(jì)方面的發(fā)展，只能靠自己來慢慢探索，某些產(chǎn)品需要的凸輪對(duì)于精度和速度要求較高，但由于我們技術(shù)不到位生產(chǎn)不出來，所以只能依賴于進(jìn)口。
我國現(xiàn)階段仍然在對(duì)與凸輪機(jī)構(gòu)有關(guān)的各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行更深入的研究與開發(fā)，1983年統(tǒng)計(jì)時(shí)我國只有8篇有關(guān)于凸輪機(jī)構(gòu)的論文；到了1988年增加到了20篇；到了1990年增加了CAD/CAM；近幾年，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的研究越來越深入，方向也越來越廣，現(xiàn)在我國生產(chǎn)的凸輪機(jī)構(gòu)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國在凸輪領(lǐng)域的研究還有很長一段路要走。
從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪廓形曲線的形狀，因此凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)是凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一環(huán)。凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中最主要的任務(wù)就是對(duì)凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)。
凸輪的廓形曲線可以用作圖法和解析法兩種設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)，兩者的設(shè)計(jì)理念基本相同。幾何法較為簡便、直觀，但設(shè)計(jì)效率低，繪出的凸輪輪廓誤差較大，很難得到凸輪廓形曲線上各點(diǎn)的精確坐標(biāo)。因此用通過幾何法設(shè)計(jì)得到的輪廓的數(shù)據(jù)加工出來的凸輪只能用于低速或不重要的場(chǎng)合。要想得到高速凸輪或精確度要求較高的凸輪，就必須用解析法進(jìn)行設(shè)計(jì)。所謂用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓形曲線，實(shí)際上就是根據(jù)工作上需要的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知的基本參數(shù)，建立凸輪理論廓線、實(shí)際廓線以及加工刀具中心軌跡的數(shù)學(xué)模型，并精確的計(jì)算出凸輪廓形或刀具運(yùn)動(dòng)軌跡等曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)，從而擬合成所需要的各種曲線，以供在數(shù)控機(jī)床上加工使用。用解析法得到的凸輪廓形曲線誤差相對(duì)較小，但計(jì)算量很大。目前能精確設(shè)計(jì)輪廓的方法有包絡(luò)法、等距曲面法、共扼曲面法、速度瞬心法和相對(duì)速度法等。
隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械領(lǐng)域?qū)τ贑AD/CAM技術(shù)的使用也日趨成熟，有越來越多關(guān)于CAD/CAM技術(shù)與凸輪機(jī)構(gòu)相結(jié)合的論文被發(fā)表，CAD/CAM技術(shù)在實(shí)際中也越來越多的被應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與加工的一體化，極大的提高了CAD/CAM技術(shù)在凸輪領(lǐng)域的可用性。但是凸輪和CAD/CAM系統(tǒng)相結(jié)合的核心技術(shù)并沒有以商品軟件的形式出現(xiàn)在市場(chǎng)上，這些技術(shù)僅被某些企業(yè)所擁有，并沒有被普及。
CAD技術(shù)在先進(jìn)制造技術(shù)中占有重要的地位，CAD技術(shù)具有優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、提高設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)周期、減少設(shè)計(jì)勞動(dòng)量、使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化等作用。本課題在CAD理論研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了一個(gè)具有反復(fù)利用性、可開發(fā)性和可維護(hù)性的良好系統(tǒng)。并在CAD技術(shù)理論及其軟件的基礎(chǔ)上，完成具有實(shí)際價(jià)值的工作。
2 凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2.1 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律
如圖2.1、2.2所示，推桿做等速運(yùn)動(dòng)（一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)）時(shí)其加速度曲線趨于無窮大，因此會(huì)產(chǎn)生一種被稱為剛性沖擊的沖擊力。這種規(guī)律通常被用于低速輕載的狀況。表達(dá)式為
推程階段方程 ： （2.1） 回程階段方程： （2.2）
其中s-位移，v-速度，a-加速度，h-升程，w-角速度，-反轉(zhuǎn)角，-推程角
圖2.1等速運(yùn)動(dòng)推程位移、速度、加速度曲線 圖2.2等速運(yùn)動(dòng)回程位移、速度、加速度曲線
2.2 等加（減）速運(yùn)動(dòng)規(guī)律
等加（減）速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律）是由兩段運(yùn)動(dòng)組成的，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)行程中，從動(dòng)件的前半段、后半段運(yùn)動(dòng)分別采用等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖2.3到圖2.6所示，其位移曲線都是由兩段反向的拋物線光滑連接的，但其加速度曲線是由兩段突變值為有限值的不連續(xù)直線構(gòu)成的，因此產(chǎn)生被稱為柔性沖擊的沖擊力。這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常在高速中載的情況下使用
前半段：推程階段方程 ： （2.3）
回程階段方程： （2.4）
圖2.3等加（減）速運(yùn)動(dòng)前半段推程曲線 圖2.4等加（減）速運(yùn)動(dòng)前半段回程曲線
后半段：推程階段方程 ： （2.5）
回程階段方程： （2.6）
圖2.5等加（減）速運(yùn)動(dòng)后半段推程曲線 圖2.6等加（減）速運(yùn)動(dòng)后半段回程曲線
2.3 五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律
如圖2.7、2.8所示，五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度、加速度曲線均為光滑的連續(xù)曲線，推桿在使用這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生任何沖擊，因此這種規(guī)律通常在高速中載的情況下使用。
推程階段方程： （2.7）
回程階段方程： （2.8）
圖2.7五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)曲線 圖2.8五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)曲線
2.4 正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律
如圖2.9、2.10所示，正弦加速度運(yùn)動(dòng)（擺線運(yùn)動(dòng)）規(guī)律的速度曲線、加速度曲線均為光滑連續(xù)曲線，不會(huì)產(chǎn)生任何沖擊，因此這種規(guī)律通常在高速輕載的情況下使用。
推程階段方程： （2.9）
回程階段方程： （2.10）
圖2.9正弦加速度運(yùn)動(dòng)曲線 圖2.10正弦加速度運(yùn)動(dòng)曲線
2.5 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律
余弦加速度運(yùn)動(dòng)（簡諧運(yùn)動(dòng)）規(guī)律運(yùn)動(dòng)曲線如圖2.11、2.12所示，其加速度曲線的首尾兩點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生突變值，因此這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律只產(chǎn)生柔性沖擊。這種規(guī)律通常在中速中載的情況下使用。
推程階段方程： （2.11）
回程階段方程： （2.12）
圖2.11余弦加速度運(yùn)動(dòng)曲線 圖2.12余弦加速度運(yùn)動(dòng)曲線
3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)
3.1 反轉(zhuǎn)法原理
在設(shè)計(jì)凸輪廓形曲線時(shí)，解析法和作圖法都需要用反轉(zhuǎn)法來作為其設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，所謂反轉(zhuǎn)法就是先假設(shè)凸輪是靜止的，然后讓推桿做預(yù)期運(yùn)動(dòng)的反向運(yùn)動(dòng)，這時(shí)推桿的運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪的廓形曲線。
3.2 尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法如下：
① 選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，以為半徑畫出凸輪的基圓，并做出位移曲線圖。
② 等分位移曲線圖。
③ 反向等分凸輪的每段運(yùn)動(dòng)角。
④ 根據(jù)所畫出的各個(gè)等分點(diǎn)來確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件相應(yīng)的位置。
⑤ 確定反轉(zhuǎn)后尖頂從動(dòng)件的尖端運(yùn)動(dòng)到每個(gè)等分點(diǎn)時(shí)的位置。
⑥ 將所確定的尖端位置的坐標(biāo)點(diǎn)相連形成的光滑曲線就是所求凸輪的廓形曲線。
圖3.1尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
其表達(dá)式為： （3.1）
其中x，y-尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值，s-推桿的位移，-凸輪轉(zhuǎn)角（反轉(zhuǎn)角），e-偏心距，-基圓半徑。
3.3 滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
滾子直動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法與尖頂直動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法基本相同，不同點(diǎn)在于滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)是以滾子中心為參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且需要畫出滾子及其包絡(luò)線，而尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)是以尖頂推桿的頂尖作為參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，沒有包絡(luò)線。
圖3.2滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
其理論輪廓曲線的表達(dá)式為： （3.2）
其實(shí)際輪廓曲線的表達(dá)式為： （3.3）
其中-滾子半徑，-滾子中心所在法線與x軸夾角，x，y-滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪理論廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值，，-滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪實(shí)際廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。
3.4 平底直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
平底直動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法也與尖頂直動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法基本相同，只是參考點(diǎn)不同，平底直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)時(shí)選擇平底推桿的底面與凸輪相切的點(diǎn)作為參考點(diǎn)。
圖3.3平底直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
其表達(dá)式為： （3.4）
其中x，y-平底直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值，-推桿的位移公式對(duì)反轉(zhuǎn)角求導(dǎo)。
3.5 尖頂擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法如下：
① 選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸詾榘霃疆嫵鐾馆喌幕鶊A，并做出位移曲線圖。
② 將位移曲線圖的x軸等分為若干份，與尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪設(shè)計(jì)從不同的是這里的縱坐標(biāo)用擺角來表示。
③ 反向等分凸輪的每段運(yùn)動(dòng)角。
④ 根據(jù)所畫出的各個(gè)等分點(diǎn)來確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件相應(yīng)的位置。
⑤ 確定反轉(zhuǎn)后尖頂從動(dòng)件的尖端運(yùn)動(dòng)到每個(gè)等分點(diǎn)時(shí)的位置。
圖3.4尖頂擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
⑥ 將所確定的尖端位置的坐標(biāo)點(diǎn)相連形成的光滑曲線就是所求凸輪的廓形曲線。
其公式為： （3.5）
其中x，y-尖頂擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值，-從動(dòng)件擺角，-從動(dòng)件起始擺角。
3.6 滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法也是基于反轉(zhuǎn)法，凸輪的轉(zhuǎn)角（反轉(zhuǎn)角）轉(zhuǎn)過時(shí)，其從動(dòng)件的擺角擺過。根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理將凸輪反轉(zhuǎn)即可得到凸輪廓形曲線。滾子擺動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法與尖頂擺動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法基本相同，不同點(diǎn)在于滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)是以滾子中心為參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且需要畫出滾子及其包絡(luò)線，而尖頂擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)是以尖頂推桿的頂尖作為參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，沒有包絡(luò)線。
其理論輪廓線公式為： （3.6）
其實(shí)際輪廓線公式為： （3.7）
圖3.5滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
其中x，y-滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪理論廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值，，-滾子擺動(dòng)推桿盤形凸輪實(shí)際廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。
3.7 平底擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)
平底擺動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法也與尖頂擺動(dòng)推桿凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)方法基本相同，只是參考點(diǎn)不同，平底擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)時(shí)選擇平底推桿的底面與凸輪相切的點(diǎn)作為參考點(diǎn)。
其輪廓曲線公式為： （3.8）
其中x，y-平底擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。
圖3.6平底擺動(dòng)推桿盤形凸輪廓形曲線
4 盤形凸輪廓形曲線參數(shù)化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā)
4.1功能框圖：
圖4.1功能框圖
如圖5.1所示，本次設(shè)計(jì)的軟件提供了2種從動(dòng)件、3種推桿、2段運(yùn)動(dòng)、5種推桿運(yùn)動(dòng)方式可供用戶選擇，并輸出四種曲線，即可選擇60種運(yùn)動(dòng)方式，可輸出240種曲線。
4.2算法框圖：
圖4.2總體算法框圖
后面程序參數(shù)都是以漢語拼音形式定義的。
如圖5.2所示：首先需要對(duì)用戶輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀?。?
如jiyuanbanjing = Val(Text1.Text)-讀取數(shù)據(jù)
If Option1 = True Then
jiaosudu = Val(Text4.Text)
Else
jiaosudu = -Val(Text4.Text)
End If-選擇需要讀取的數(shù)據(jù)
然后需要對(duì)輸入數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判斷：
如baijiao = Val(Text10.Text)
If tuichengduan + jinxiuzhijiao + huichengduan + yuanxiuzhijiao <> 360 Then
result = MsgBox("角度之和不等于360請(qǐng)重新輸入", 0 + 48, "警告")
Exit Sub
四種曲線設(shè)計(jì)參見第5章
4.3窗體設(shè)計(jì)：
(1) 方案一：
如圖5.3所示，方案一所有需要選擇填入的基本信息都在一個(gè)界面內(nèi)，上面一排：第一個(gè)框是從動(dòng)件兩種運(yùn)動(dòng)形式的復(fù)選框，第二個(gè)框是從動(dòng)件3種形狀的復(fù)選框，第三個(gè)框是2種凸輪轉(zhuǎn)向的復(fù)選框；下面一排：第一個(gè)框?yàn)橥瞥毯突爻痰?種推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)選框，第二個(gè)是凸輪基本尺寸的輸入框，包括基圓半徑，升程，偏心距等參數(shù)；界面的右板面是四種曲線的輸出界面，點(diǎn)擊圖片框上面的輸出按鈕即可出現(xiàn)所求曲線。
按方案一設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：界面簡單明了，沒有其他的按鈕，用戶輸入數(shù)據(jù)后只需點(diǎn)擊輸出按鈕，操作簡單。缺點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)的功能少，界面較亂，選項(xiàng)較多。
圖4.3方案一軟件界面
(2) 方案二：
軟件運(yùn)行起始界面如圖5.4所示，菜單欄里包括文件、查看、三種從動(dòng)件形狀以及幫助,每個(gè)主菜單都有子菜單，如圖中選擇的為滾子從動(dòng)件，點(diǎn)開后就能看到2種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式的下拉列表，選擇直動(dòng)或者擺動(dòng)從動(dòng)件后，就能看到5種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的下拉列表，如若選擇的為滾子直動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)則出現(xiàn)圖5.5，也可直接使用快捷鍵，使用鍵盤ctrl+u可出現(xiàn)盤形滾子擺動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)凸輪廓形曲線的設(shè)計(jì)窗體，圖5.5的窗體左半面為用戶需要輸入的基本參數(shù)，右半面為四種輸出的曲線。
按方案二設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為：分類更加明了，界面更加簡潔，實(shí)現(xiàn)的功能更多。其缺點(diǎn)為：在推程和回程運(yùn)動(dòng)中只能選擇同一種運(yùn)動(dòng)形式。
圖4.4方案二軟件主界面
圖4.5方案二盤形滾子直動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)窗體
(3) 方案三：
方案三的主界面如圖5.6所示，與方案二的主界面類似，但是在主界面中只能選擇從動(dòng)件形狀及運(yùn)動(dòng)形式不能選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同樣可以用快捷鍵來選擇，如圖所示選擇滾子直動(dòng)從動(dòng)件即可出現(xiàn)圖5.7的設(shè)計(jì)窗體左半面為參數(shù)的輸入界面，與方案二不同的是在方案三中凸輪的推程和回程可以選擇不同的運(yùn)動(dòng)如圖5.8，右半面同樣是四種曲線輸出框及命令按鈕，但比方案二多了一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)向的復(fù)選框及輸出數(shù)據(jù)按鈕（輸出廓形曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值）。
圖4.6方案三軟件主界面
圖4.7第三次軟件設(shè)計(jì)
圖4.8運(yùn)動(dòng)方式的選擇
綜上所述，本次設(shè)計(jì)選擇方案三作為本次設(shè)計(jì)最終的軟件。
5 軟件設(shè)計(jì)及操作說明
5.1 盤形凸輪直動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形曲線軟件設(shè)計(jì)
開始運(yùn)行軟件，主界面如圖5.1所示，菜單欄一共有6項(xiàng)內(nèi)容，如點(diǎn)擊平底從動(dòng)件就會(huì)出現(xiàn)從動(dòng)件2種運(yùn)動(dòng)形式的下拉菜單，點(diǎn)擊直動(dòng)從動(dòng)件（或者在主界面時(shí)直接用快捷鍵ctrl+j），就會(huì)出現(xiàn)如圖5.2的設(shè)計(jì)界面，在此界面內(nèi)需要用戶輸入升程，角速度，基圓半徑等基本參數(shù)，且需要選擇推程段及回升段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（如等速運(yùn)動(dòng)，正弦加速度，等加減速運(yùn)動(dòng)等），選擇凸輪的旋轉(zhuǎn)方向。里面有默認(rèn)數(shù)據(jù)，只需按照需要修改即可。（注：程序中x-凸輪廓線x軸坐標(biāo)，y-凸輪廓線y軸坐標(biāo)，fai-反轉(zhuǎn)角，r0-基圓半徑，rr滾子半徑，s-位移，v-速度，a-加速度，aa-中心距，dsbidfai-位移對(duì)轉(zhuǎn)角求導(dǎo)，l-擺桿長，fai0-推程角，fai0a-回程角，fai01-遠(yuǎn)休止角，fai02-近休止角，w-角速度，k-自定義的一個(gè)函數(shù)，bigfai-起始角，baijiao-擺角，后面打開另存為文件時(shí)參數(shù)都是用漢語拼音定義的）。
圖5.1盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)軟件主界
圖5.2盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)界面
(1) 點(diǎn)擊平底直動(dòng)從動(dòng)件（或快捷鍵ctrl+j）出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)窗體，程序如下：
Private Sub 直動(dòng)從動(dòng)件2_Click(Index As Integer)
Form6.Show
Unload Form1
End Sub
圖5.2界面的右半面為輸出界面：
(2) 點(diǎn)擊返回主界面即可返回圖5.1的界面，程序如下：
Private Sub Command1_Click()
Form1.Show
Unload Form6
End Sub
(3) 點(diǎn)擊輸出即可輸出4種曲線，如圖5.3所示，其中藍(lán)色段為推程運(yùn)動(dòng)段，紅色段為遠(yuǎn)休止段，黃色為回程段，綠色為近休止段，算法框圖及其重點(diǎn)程序解讀如下：
圖5.3盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)輸出界面
① 設(shè)置圖形線寬，程序如下：
Paicture1.DrawWidth = 1
② 畫x，y坐標(biāo)軸程序：
Paicture1.Line (0, 0)-(2 * pi + 1, 0)
Paicture1.Line (0, -750)-(0, 750)
③ 用for循環(huán)畫x軸刻度線，程序如下：
For lin = 1 To 2 Step 1
lin1 = lin1 + pi
Picture1.Line (lin1, 0)-(lin1, 50)
k1 = printk1(lin1 - 1, -20, Str(lin) + "π")
Picture2.Line (lin1, 0)-(lin1, 50)
Next lin
④ 畫0點(diǎn)，程序如下：
Paicture4.CurrentX = -5: Paicture4.CurrentY = -3
Paicture4.Print "0"
⑤ 畫圓，程序如下：
For fai = 0 To 360
If (fai <> 0) Then
Picture4.Line (r0 * Cos((fai - 1) * pi / 180), r0 * Sin((fai - 1) * pi / 180))-(r0 * Cos(fai * pi / 180), r0 * Sin(fai * pi / 180)), vbBlack
End If
Next fai
Picture4.DrawWidth = 1.5
圖中的lin為程序中的changdu既坐標(biāo)軸長度
圖5.4畫坐標(biāo)軸的算法框圖
⑥ 求在第一段運(yùn)動(dòng)時(shí)/的值，程序如下：
For fai = 0 To fai0
fai1 = fai * pi / 180
dsbidfai1 = h / bigfai1 - h / bigfai1 * Cos((2 * pi / bigfai1) * fai1)
dxbidfai1 = (s0 + s(fai)) * Cos(fai1) - e * Sin(fai1) + dsbidfai1 * Sin(fai1)
dybidfai1 = -(s0 + s(fai)) * Sin(fai1) - e * Cos(fai1) + dsbidfai1 * Cos(fai1)
圖5.5畫平底直動(dòng)推桿位移，速度，加速度，及凸輪廓形曲線的算法框圖
⑦ Next fai在第一段運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)5種推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度、位移、加速度曲線坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，程序如下：
For fai = fai0 / 2 To fai0 Step 1 / 300
fai1 = fai * pi / 180
If Combo1 = Combo1.List(0) Then
s(fai) = h * fai1 / bigfai1
v(fai) = h * w / bigfai1
a(fai) = 0 '等速
ElseIf Combo1 = Combo1.List(1) Then
s(fai) = h - 2 * h * ((bigfai1 - fai1) ^ 2) / bigfai1 / bigfai1
v(fai) = 4 * h * w * (bigfai1 - fai1) / bigfai1 / bigfai1
a(fai) = -4 * h * w * w / bigfai1 / bigfai1 '等加減
ElseIf Combo1 = Combo1.List(2) Then
s(fai) = h * (10 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3) - 15 * ((fai1 / bigfai1) ^ 4) + 6 * ((fai1 / bigfai1) ^ 5))
v(fai) = h * w * (30 * ((fai1 / bigfai1) ^ 2) - 60 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3) + 30 * ((fai1 / bigfai1) ^ 4)) / bigfai1
a(fai) = h * w * w * (60 * (fai1 / bigfai1) - 180 * ((fai1 / bigfai1) ^ 2) + 120 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3)) / bigfai1 / bigfai1 '五次
ElseIf Combo1 = Combo1.List(3) Then
s(fai) = h / bigfai1 * fai1 - h / 2 / pi * Sin((2 * pi) / bigfai1 * (fai1))
v(fai) = (h * w / bigfai1) * (1 - Cos(((2 * pi) / bigfai1) * fai1))
a(fai) = (2 * pi * h * w ^ 2) / (bigfai1 ^ 2) * Sin((2 * pi) / bigfai1 * (fai1)) '正弦
ElseIf Combo1 = Combo1.List(4) Then
s(fai) = h / 2 * (1 - Cos(pi * fai1 / bigfai1))
v(fai) = pi * h * w / 2 / bigfai1 * Sin(pi * fai1 / bigfai1)
a(fai) = pi * pi * h * w * w / 2 / bigfai1 / bigfai1 * Cos(pi * fai1 / bigfai1) '余弦
End If
⑧ 在第一段運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)平底直動(dòng)凸輪廓形曲線的坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算，程序如下：
x1(fai) = (r0 + s(fai)) * Sin(fai1) + dsbidfai1 * Cos(fai1)
y1(fai) = (r0 + s(fai)) * Cos(fai1) - dsbidfai1 * Sin(fai1)
Next fai
⑨ 用藍(lán)色畫出所求的四段曲線，程序如下：
Picture1.PSet (fai1, s(fai)), vbBlue
Picture2.PSet (fai1, v(fai)), vbBlue
Picture3.PSet (fai1, a(fai)), vbBlue
Picture4.PSet (x1(fai), y1(fai)), vbBlue
⑩ 繪制從動(dòng)件，程序如下：
Paicture4.DrawWidth = 1
Paicture4.Line (x (0), y (0))-(x (0), y (0) + 60), vbBlack
Paicture4.Line (x (0) + 20, y (0))-(x (0), y (0)), vbBlack
Paicture4.Line (x (0) - 20, y (0))-(x (0), y (0)), vbBlack
(4) 點(diǎn)擊重置即可清除所有圖片對(duì)參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置，即從圖5.3變?yōu)閳D5.2。
Paicture1.Cls'清除圖片
(5) 點(diǎn)擊保存即可出現(xiàn)圖5.6界面，輸入文件名后點(diǎn)擊保存即可。算法框圖及其程序如下：
圖5.6盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)保存界面
CommonDialog2.DialogTitle = "另存為"
CommonDialog2.InitDir = "C:\Users\Administrator\Desktop\畢設(shè)新- 副本"
CommonDialog2.Filter = "文本文件(*.txt)|*.txt|word文檔(*.doc)|*.doc|所有文件(*.*)|*.*"
CommonDialog2.FilterIndex = 2
CommonDialog2.DefaultExt = "*.txt"
CommonDialog2.ShowSave
Open CommonDialog2.FileName For Output As #1
Print #1, Text1.Text
Print #1, Text2.Text
Print #1, Text3.Text
Print #1, Text4.Text
Print #1, Text5.Text
Print #1, Text6.Text
Print #1, Combo1.Text
Print #1, Text7.Text
Print #1, Text8.Text
Print #1, Combo3.Text
Print #1, Text9.Text
圖5.7保存文件算法框圖
(6) 點(diǎn)擊打開即可出現(xiàn)圖5.8界面，選擇文件后點(diǎn)擊打開即可，算法框圖及其程序如下：
圖5.8盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)打開界面
圖5.9保存文件算法框圖
Private Sub Command6_Click()
On Error Resume Next
Text1.Text = ""
Text2.Text = ""
Text3.Text = ""
Text4.Text = ""
Text5.Text = ""
Text6.Text = ""
Text7.Text = ""
Text8.Text = ""
Text9.Text = ""
Combo1.Text = ""
Combo3.Text = ""
CommonDialog1.DialogTitle = "打開"
CommonDialog1.InitDir = "C:\Users\Administrator\Desktop\畢設(shè)新- 副本"
CommonDialog1.Filter = "文本文件(*.txt)|*.txt|word文檔(*.doc)|*.doc|所有文件(*.*)|*.*"
CommonDialog1.FilterIndex = 2
CommonDialog1.ShowOpen
Open CommonDialog1.FileName For Input As #1
Line Input #1, jiyuanbanjing
Line Input #1, gunzibanjing
Line Input #1, pianxinju
Line Input #1, jiaosudu
Line Input #1, shengcheng
Line Input #1, tuichengjiao
Line Input #1, tuichengfangcheng
Line Input #1, huichengjiao
Line Input #1, huichengfangcheng
Line Input #1, jinxiuzhijiao
Line Input #1, yuanxiuzhijiao
Close #1
Text1.Text = jiyuanbanjing
Text2.Text = gunzibanjing
Text3.Text = pianxinju
Text4.Text = jiaosudu
Text5.Text = shengcheng
Text6.Text = tuichengjiao
Combo1.Text = tuichengfangcheng
Text7.Text = huichengjiao
Combo3.Text = huichengfangcheng
Text8.Text = jinxiuzhijiao
Text9.Text = yuanxiuzhijiao
End Sub
(7) 點(diǎn)擊輸出數(shù)據(jù)即可彈出圖5.10界面，可以查看盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值，程序如下：
圖5.10盤形平底直動(dòng)凸輪廓形曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值
Open "C:\Users\Administrator\Desktop\畢設(shè)新- 副本\bb\數(shù)據(jù).txt" For Output As #1
For zhuanjiao = 0 To 360 Step 20
If zhuanjiao = 0 Then
Print #1, "zhuanjiao", "xzuobiao(zhuanjiao)", "yzuobiao(zhuanjiao)"
End If
Print #1, zhuanjiao, Format(xzuobiao(zhuanjiao), "0.00"), Format(yzuobiao(zhuanjiao), "0.00")
Next zhuanjiao
Close #1
Private Sub Command5_Click()
Shell "Notepad C:\Users\Administrator\Desktop\畢設(shè)新- 副本\bb\數(shù)據(jù).txt", vbNormalFocus
End Sub
5.2 盤形凸輪擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形曲線軟件設(shè)計(jì)
開始運(yùn)行軟件，主界面如圖5.11所示，與直動(dòng)從動(dòng)件相同，點(diǎn)擊滾子擺動(dòng)從動(dòng)件（或者在主界面時(shí)直接用快捷鍵ctrl+i），就會(huì)出現(xiàn)如圖5.12的設(shè)計(jì)界面，用戶需要輸入基圓半徑，角速度，滾子半徑等基本參數(shù)，且需要選擇推程段及回升段的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（如等速運(yùn)動(dòng)，正弦加速度，等加減速運(yùn)動(dòng)等），選擇凸輪的旋轉(zhuǎn)方向。里面有默認(rèn)數(shù)據(jù)，只需按照需要修改即可。
圖5.11盤形凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)軟件主界
(1) 點(diǎn)擊平底直動(dòng)從動(dòng)件（或快捷鍵ctrl+r）出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)窗體，程序如下：
Private Sub 直動(dòng)從動(dòng)件2_Click(Index As Integer)
Form5.Show
Unload Form1
End Sub
圖5.12界面的右半面為輸出界面：
(2) 點(diǎn)擊返回主界面即可返回圖5.11的界面，程序如下：
Private Sub Command1_Click()
Form1.Show
Unload Form5
End Sub
圖5.12盤形滾子擺動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)界面
(3) 點(diǎn)擊輸出即可輸出4種曲線，如圖5.13所示，其中藍(lán)色段為推程運(yùn)動(dòng)段，紅色段為遠(yuǎn)休止段，黃色為回程段，綠色為近休止段，算法框圖及其重點(diǎn)程序解讀如下：
圖5.13盤形滾子擺動(dòng)凸輪廓形曲線設(shè)計(jì)輸出界面
計(jì)算坐標(biāo)軸的算法框圖與圖5.4基本一致
① 設(shè)置圖形線寬，程序如下：
Paicture3.DrawWidth = 1
② 畫x，y坐標(biāo)軸程序：
Paicture1.Line (0, 0)-(2 * pi + 1, 0)
Paicture1.Line (0, -750)-(0, 750)
③ 用for循環(huán)畫x軸刻度線，程序如下：
For lin = 1 To 2 Step 1
lin1 = lin1 + pi
Picture1.Line (lin1, 0)-(lin1, 50)
k1 = printk1(lin1 - 1, -20, Str(lin) + "π")
Next lin
④ 畫0點(diǎn)，程序如下：
Paicture4.CurrentX = -5: Paicture4.CurrentY = -3
Paicture4.Print "0"
⑤ 畫圓，程序如下：
For fai = 0 To 360
If (fai <> 0) Then
Picture4.Line (r0 * Cos((fai - 1) * pi / 180), r0 * Sin((fai - 1) * pi / 180))-(r0 * Cos(fai * pi / 180), r0 * Sin(fai * pi / 180)), vbBlack
End If
Next fai
Picture4.DrawWidth = 1.5
⑥ 在第一段運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)5種推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度、位移、加速度曲線坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，程序如下：
For fai = 0 To fai0 / 2 Step 1 / 300
fai1 = fai * pi / 180
If Combo1 = Combo1.List(0) Then
s(fai) = h * fai1 / bigfai1
v(fai) = h * w / bigfai1
a(fai) = 0 '等速
ElseIf Combo1 = Combo1.List(1) Then
s(fai) = 2 * h * fai1 * fai1 / bigfai1 / bigfai1
v(fai) = 4 * h * w * fai1 / bigfai1 / bigfai1
a(fai) = 4 * h * w * w / bigfai1 / bigfai1 '等加減
ElseIf Combo1 = Combo1.List(2) Then
s(fai) = h * (10 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3) - 15 * ((fai1 / bigfai1) ^ 4) + 6 * ((fai1 / bigfai1) ^ 5))
v(fai) = h * w * (30 * ((fai1 / bigfai1) ^ 2) - 60 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3) + 30 * ((fai1 / bigfai1) ^ 4)) / bigfai1
a(fai) = h * w * w * (60 * (fai1 / bigfai1) - 180 * ((fai1 / bigfai1) ^ 2) + 120 * ((fai1 / bigfai1) ^ 3)) / bigfai1 / bigfai1 '五次
ElseIf Combo1 = Combo1.List(3) Then
s(fai) = h / bigfai1 * fai1 - h / 2 / pi * Sin((2 * pi) / bigfai1 * (fai1))
v(fai) = (h * w / bigfai1) * (1 - Cos(((2 * pi) / bigfai1) * fai1))
a(fai) = (2 * pi * h * w ^ 2) / (bigfai1 ^ 2) * Sin((2 * pi) / bigfai1 * (fai1)) '正弦
ElseIf Combo1 = Combo1.List(4) Then
s(fai) = h / 2 * (1 - Cos(pi * fai1 / bigfai1))
v(fai) = pi * h * w / 2 / bigfai1 * Sin(pi * fai1 / bigfai1)
a(fai) = pi * pi * h * w * w / 2 / bigfai1 / bigfai1 * Cos(pi * fai1 / bigfai1) '余弦
End If
Next fai
⑦ 在第一段運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)滾子擺動(dòng)凸輪理論廓形曲線的坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算，程序如下：
x1(fai) = aa * Sin(fai1) - l * Sin(fai1 + s0 + s(fai))
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