凸轮机构的运动学仿真实验_02

摘要凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般多为原动件（有时为机架）；当凸轮为原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间隙的往复运动、移动或平面复杂运动。

本文主要介绍凸轮的大体概念与凸轮廓线的设计计算，以及后期使用Pro/E软件仿真其廓线。

凸轮轮廓曲线是凸轮机构设计的关键，常用的设计方法有解析法和图解法。

本文将对这两这种方法进行大致分析与应用设计，利用Pro/E软件绘制凸轮机构实体模型，并用Pro/E软件自带的Pro/MECHANICA Motion插件设计凸轮机构运动模型，进行机构运动学仿真分析，可以较准确掌握机械产品零部件的位移、速度和加速度等动力学参数，进而可分析机构动作的可靠性。

主要技术要求为：熟悉凸轮设计基本原理及相关理论计算；凸轮机构运动仿真及受力分析；指定内容的翻译和Pro/E软件的熟练应用。

本文将重点研究凸轮机构建摸，受力分析和运动仿真与分析。

通过理论上的计算和研究，结合图解以及解析的方法，算出凸轮廓线的大致数据，用Pro/E软件将其绘制出，进行运动仿真，记录和研究其位移、速度和加速度等动力参数，最后分析出机构动作的可靠性。

使以后工作中，可以更准确掌握机械产品零部件的动力方面个参数，减少事故的发生，降低设计的难度。

关键词：凸轮；廓线设计；Pro/E；三维造型；仿真。

AbstractCam is a component with a surface profile is generally more dynamic pieces of the original (sometimes for the rack), when the cam piece to its original form, it is usually in a row for the constant rotation or move, and the follower output characteristics according to the requirements expected for continuous or reciprocating motion of the space, move, or the complexity of sports plane. This paper mainly introduces the general concept of the cam and cam profile design and calculation, and the latter the use of Pro / E software simulation of its profile.Cam cam curve design is the key to the design of methods commonly used analytical method and graphical method. In this paper, two such methods will be more or less analysis and application design, use of Pro/E software cam solid model rendering, and Pro / E software comes with the Pro/MECHANICA Motion cam plug design movement model, the kinematics Simulation can b a more accurate knowledge of machinery parts and components of displacement, velocity and acceleration, such as kinetic parameters, which can analyze the reliability of body movement.The main technical requirements are:familiar with the basic principles of cam design and related theoretical calculation; cam mechanism motion simulation and stress analysis; specify the contents of the translation and Pro/e application software proficiency.This article will focus on cam modeling, stress analysis and motion simulation and analysis. Through theoretical calculations and research, combined with graphical and analytical methods, calculate the approximate convex contour data, using Pro/E software to draw, simulation exercise, record and study the displacement, velocity and acceleration and other dynamic parameters, Finally, the reliability of the agency action. So after work, can be more accurate machinery parts and components of the dynamic parameters, to reduce accidents, reduce the difficulty of design.Keywords:Cam, Profile Design ,Pro/E, Three-dimensional shape,Simulation.目录1绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2 仿真技术的发展 (3)1.3 Pro/Engineer在机械制造中的应用 (5)1.3.1 Pro/Engineer软件介绍 (5)1.3.2Pro/E在我国机械行业中的应用 (8)2凸轮轮廓线的设计 (10)2.1绪论 (10)2.2 凸轮机构的分类 (11)2.2.1 按两活动构件之间的相对运动特性分类 (11)2.2.2 按从动件运动副元素形状分类 (11)2.2.3 按凸轮高副的锁合方式分类 (11)2.3从动件运动规律 (12)2.3.1 基本运动规律 (12)2.4 凸轮轮廓线的设计 (14)2.4.1凸轮轮廓曲线的计算 (14)2.5凸轮机构基本尺寸的确定 (17)2.5.1凸轮机构的压力角及许用值 (17)2.6.2凸轮理论轮廓的外凸部分。

凸轮机构运动仿真凸轮机构是一种常见的运动机构，它是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构，是一种主动件连续运动，从动件间歇运动的机构，如图示为一凸轮机构简图，现用Creo3.0进行运动仿真。

1.在做运动仿真前，先依次建立零件TLJG-01(机架)，TLJG-02（销轴），TLJG -03（凸轮），TLJG -04（导杆座），TLJG -05（导杆）建模布置略。

2.打开Creo3.0，新建文件，输入名称TLJG-00，点选装配/设计，选择mmns_asm_design模板，确定，进入装配模式。

3.调入TLJG-01，选择默认装配模式，确定。

4.调入TLJG-02，重合约束：将TLJG-02的轴曲面与TLJG-01的轴孔曲面重合；TLJG-02的台阶内侧端面与TLJG-01的外侧端面重合；TLJG-02的RIGHT平面与ASM_RIGHT平面重合。

5.调入TLJG-03，销连接，轴对齐：将TLJG-03的轴孔中心线与TLJG-02的轴中心线对齐；平移：TLJG-03的内侧端面与TLJG-02的台阶外侧端面重合；旋转轴：将TLJG-03的RIGHT平面与ASM_RIGHT平面角度设为0，作为初始角度。

6.调入TLJG-04，添加3个重合约束，使TLJG-04与TLJG-01固定，再将TLJG-04阵列，数量2，距离80。

7.再调入TLJG-05，选择滑块模式，轴对齐：将TLJG-05的轴线与TLJG-04的轴孔中心线对齐；旋转：将TLJG-05的RIGHT平面与TLJG-04的RIGHT平面重合，完成。

9.进入应用程序/机构，选择凸轮模式，依次选择TLJG-03(凸轮1)，TLJG-05(凸轮2)的曲面，完成。

10.新建伺服电机，类型选取TLJG-03的轴孔中心线为运动轴，轮廓选择速度，常量A为20，单位为deg/sec，即转一圈360°需要18s。

11.新建分析，首选项将结束时间设为18s，再选择电动机，运行。

34　基于AVL 软件的凸轮型线设计优化及发动机性能模拟验证(2)徐　彦(南京金城机械有限公司)Xu Yan(Nanjing Jincheng Machinery Co., Ltd.)Design Optimization of Cam Profile and Engine PerformanceSimulation Verification based on A VL Software(2)（上接2021年第1期）b ）优化设计本款发动机原设计为高速发动机，排量200mL ，最大功率14kW 、转速点约在8 000r/min ，最大转矩16.5N ·m 、转速点在6 500r/min ，最高设计转速9 500r/min ，是一款不可多得的高性能发动机。

但是，该发动机从低速到高速整个工况区间的工作情况并不一样，任何设计也不能同时兼顾全工况性能，该发动机在6 000r/min 以后才完全发挥出其优异的工作性能，并且约在5 000r/min 转速区间出现转矩下降、动力不足的问题，加速性能稍稍欠缺。

因此，此次优化设计的目的是希望能使5 000r/min 时的转矩尽可能平稳过渡、无下降，适当提高6 000r/min 以下的发动机转矩，并且不要牺牲太多的高速性能。

为达到以上优化设计目的，按照发动机设计原理可以有多种优化方案。

四冲程发动机的换气过程以及燃烧过程是一个很复杂的系统过程，对发动机性能影响较大的是实际充入气缸的新气量和残留在气缸中的废气量。

通常采用充量系数和残余废气系数来评价换气过程的好坏[1]。

影响因素包括：进气系统阻力、配气正时（凸轮相位角）以及进排气管的动态效应（惯性效应以及波动效应）[1]。

因此，对发动机的性能优化是一个系统工程，本文涉及到的是优化设计的一个方向，方案选取对进气凸轮型线进行优化，通过A VL 的TD 以及boost 软件来实现整个设计优化过程，对配气相位、进排气系统的形状等暂不做调整。

基于Adams的凸轮机构运动仿真教程基于adams的凸轮机构运动仿真摘要：虚拟样机技术是⼀种崭新的产品开发技术，其中ADAMS软件是⽬前最著名的虚拟样机分析软件之⼀。

本⽂阐述了虚拟样机技术和ADAMS软件的特点及其应⽤，以凸轮机构为研究对象，对其进⾏动⼒学分析。

主要运⽤我们学习过的机械原理等理论知识对机构进⾏运动学和动⼒学的相关理论计算；利⽤ADAMS软件在图形显⽰⽅⾯的优势，采⽤其基本模块ADAMS/View(界⾯模块)进⾏⼀系列建模、运动分析和动态模拟仿真⼯作，验证模型的正确性，并对机构在整个周期内的可⾏性进⾏计算分析，记录相应信息，输出所需要的位置、速度、加速度等曲线与理论结果⽐较，充分展现虚拟样机技术的优越性，为虚拟样机技术的深⼊研究打下基础。

关键词：ADAMS；凸轮机构；运动学分析；仿真引⾔凸轮机构的应⽤⼗分⼴泛，在⽣产机械中应⽤凸轮机构可以较容易的实现不同的⼯作要求。

特别是实现间歇式的运动过程！但是，⽬前对于该类模型的动态仿真很少。

本例主要就推程、回程等要求进⾏预设。

⼒图通过adams实现对该凸轮机构的构建以及后续的仿真，并尝试进⾏⼀定的机构优化。

1.研究内容这⾥，我主要研究内容为理论凸轮设计在adams中的设计及其动态仿真。

后续，根据输出的相应的速度、加速度曲线等将进⾏⼀定的设计优化。

⼒图真实还原凸轮机构在设计中的真实过程。

2.⼯作原理凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的⾼副机构。

凸轮是⼀个具有曲线轮廓或凹槽的构件，⼀般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。

通过对凸轮轮廓进⾏不同的设计，可以实现从动件不同形式的运动。

以此来满⾜机械设计中对于运动的精细控制过程。

3.动⼒学建模（1）建模前期准备情景设想：某公司需要设计⼀凸轮机构实现对物料的间歇夹紧过程。

其给出相应数据如下。

注：其他的暂不作要求。

（2）设计前期准备。

⽬前，凸轮机构的设计主要有：①利⽤excel创建凸轮运动轨迹点，再导⼊相应三维设计软件进⾏建模。

凸轮机构的虚拟设计与运动仿真
首先，在进行凸轮机构的虚拟设计和运动仿真之前，需要对机构的物
理特性以及设计要求进行分析和确认。

这包括凸轮轴的几何形状、凸轮与
被控件的运动规律和传动比等。

接下来，可以使用CAD软件绘制凸轮轴和被控件的几何形状。

在绘制
凸轮轴时，可以使用CAD软件提供的几何图形工具创建具有不同形状的凸
轮剖面。

在绘制被控件时，可以创建其对应的几何模型，并与凸轮轴进行
连接。

完成几何模型的绘制后，可以使用CAD软件中的运动仿真工具来模拟
凸轮机构的运动。

首先，可以为凸轮轴设置一个恒定速度的输入条件。

然后，可以通过设置凸轮轴与被控件之间的运动关系（例如凸轮与被控件的
接触点位置）来实现凸轮机构的运动仿真。

在进行运动仿真时，可以观察凸轮机构的各个部分的运动情况，并分
析其运动特性，以评估机构的性能。

例如，可以观察被控件的运动轨迹和
速度曲线，以确定被控件是否能够按照要求进行精确的运动。

如果发现机
构存在问题，可以通过调整凸轮轴的几何形状或修改运动关系来进行优化。

除了CAD软件，还可以使用专业的凸轮机构仿真软件来进行虚拟设计
和运动仿真。

这些软件通常具有更强大的仿真功能，可以提供更准确的分
析和评估结果。

通过使用这些软件，可以更好地理解和优化凸轮机构的运
动特性，并减少实际试验的次数和费用。

总之，凸轮机构的虚拟设计与运动仿真可以通过CAD软件或专业仿真
软件来实现。

通过这种方法，可以在设计早期阶段对机构进行分析和优化，从而减少实验和测试的时间和成本，提高设计效率。

Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真作为一名工程师，MATLAB和凸轮配气机构的运动仿真是我工作中不可或缺的技能。

凸轮配气机构是用于控制内燃机气门开闭的重要装置，它通过凸轮的转动驱动汽缸内的柄杆并带动气门运动。

而运用MATLAB进行凸轮配气机构的运动仿真便可以更精确地模拟设备运动并进行性能优化。

我在MATLAB中设计了一个凸轮配气机构模型，并利用其中的模拟工具箱中的Simulink进行动态仿真。

我们首先将内燃机的气门开启和关闭的比例进行优化，保证了最高效的功率输出。

之后，我们使用MATLAB的曲线拟合工具箱来获得不同气门开启和关闭时刻的角度和位置信息。

通过这些数据，我们可以确定最佳的凸轮轮廓。

在为凸轮进行仿真测试之前，我们需要确保真实机器的物理参数已经定义。

MATLAB经典的自适应计算方法可以在相对较短的时间内对不同的凸轮设计进行运动仿真测试，这有助于我们快速地判断各种不同参数下的设计的优劣。

仿真测试呈现了凸轮的不同状态下内燃机气门的开启和关闭过程。

开关气门的时间可以根据我们需要进行调整。

在进行模拟运算时，我们可以模拟不同转速下的内燃机运动，并在不同负载下测试内燃机的动力性能，这使得我们能够以客观的角度评估不同的凸轮设计，并选择最佳设计方案。

我们也可以使用MATLAB来获得不同凸轮形状的旋转速度和运动惯性等信息，这有助于我们进行可靠的控制系统设计。

以及这方面的进一步研究将为制造商提供更高效和可靠的凸轮配气机构设计，从而提高工业内燃机的性能和可靠性。

总的来说，作为一名工程师，MATLAB和凸轮配气机构的运动仿真技能可以帮助我简化产品设计过程，并提供更准确和可靠的性能评估。

通过利用动态仿真，我可以以客观的方法评估各种设计，并选择最佳的方案。

我相信，这些技能将在工业界得到更广泛的重视和应用，为制造商带来更多的商业利益和竞争优势。

数据分析是工程师工作中非常重要的环节，它能够让我们更好地了解产品性能并发现其中的问题。

第2讲凸轮机构运动仿真一、启动pro/e并设置工作目录1.点击【开始】→【所有程序】→【PTC】→【pro/engineer】→【pro/engineer】，启动pro/e 软件。

图 1 启动pro/e2.设置工作目录：选择【文件】→【设置工作目录】，选择桌面《运动仿真凸轮机构》文件夹为工作目录，点击该图框右下方的【确定】键。

如图2、图3所示。

图 2 设置工作目录图 3 选取工作目录注：可事先将内部文件格式为prt格式的【运动仿真凸轮机构】文件夹复制到电脑桌面，便于查找。

也可以在图3所示对话框右边的文件夹树中查找所需的目标文件。

二、新建加工文件1.点击【文件】→【新建】命令，选择类型为【组件】，子类型选择【设计】，将名称改为tulun0912，将【使用缺省模板】前的对勾去掉，如图4所示。

单击【确定】后弹出【新文件选项】对话框，【模板】选mmns asm design，单击【确定】完成任务的新建，如图5所示。

图 4 新建组件图 5 选择单位制三、零件的装配1.预览整个机构效果图单击工作窗口右边工具栏中的【装配】命令，在【打开】命令中单击【cams.asm】项。

单击【预览】可在框图中查看整个凸轮机构组装好后的效果图，后面的组装皆可按此标准来进行。

图 6 机构效果图2.安装基座（1）单击工作窗口右边的【装配】命令，在【打开】命令中选择groun.prt文件，即机座（也可以先行【预览】确认一下），点击【打开】，如图7所示。

图 7 选择机座（2）导入机座后单击图8中所示【自动】命令右边小三角形，将机座设置为【缺省】模式，当状态栏显示完全约束时，点击面板右端的对勾，完成机座的放置，如图8所示。

图 8 选择缺省3.凸轮的安装（1）同上点击【装配】选中并打开打开第二个文件cam.prt，即凸轮机构，点击工具栏旁的【用户定义】下拉菜单，选择【销钉】连接类型，如图9所示。

图 9 选择销钉连接（2）先进行轴对齐，即选择机座机架上凸台的中心线A-1，再选择凸轮的中心线A-1，完成轴对齐。

机构与零部件设计（Ⅰ）实验报告姓名凸轮机构运动学仿真班号成绩凸轮机构的运动学仿真一、实验目的：1. 理解凸轮轮廓线与从动件运动之间的相互关系，巩固凸轮机构设计及运动分析的理论知识。

2. 用虚拟样机技术模拟仿真凸轮机构的设计。

二、实验内容：1．凸轮轮廓线的构建；2．凸轮机构的三维建模；3．凸轮机构的运动学仿真。

具体要求：设计对心直动滚子从动件凸轮机构已知从动件的运动规律为：当凸轮转过=600时，从动件以等加速等减速运动规律上升h=10mm；凸轮再转过=1200，从动件停止不动；当凸轮再转过=600时，从动件以等加速等减速运动规律下降h=10mm；其余s=1200，从动件静止不动。

已知基圆rb=50mm，滚子半径r=10mm，凸轮厚度10mm。

凸轮以等角速度顺时针转动，试设计凸轮机构，并输出从动件运动规律。

实验步骤：三、实验报告：将所建立的凸轮廓线、凸轮机构的三维模型、凸轮机构的从运件运动规律附在实验报告中。

机构与零部件设计（Ⅰ）实验报告凸轮机构运动学仿真构建凸轮轮廓曲线的参数化方程1.推程阶段等加速部分：等减速部分：2.远休止阶段rb=50mm S3 = h 3.回程阶段4.近休止阶段rb=50mm S6=0 凸轮轮廓曲线凸轮机构的三维模型凸轮机构从动件运动规律对设计结果进行分析思考题：1．在构建凸轮轮廓线的曲线应注意哪些事项？在建立凸轮机构的三维建模时又应注意哪些事项？建凸轮轮廓曲线时首先该凸轮轮廓曲线分为四段推程阶段（等加速、等减速）、远休止阶段、回程阶段、近休止阶段。

建立表达式时较复杂，例如要将上诉规律分为六小段，即b1=30,b2=60,b3=180,b4=210,b5=240,b6=360且a1=0,a2=b1,a3=b2,a4=b3,a5=b4,a6=b5(单位皆为度)。

另知在最后插入曲线时要将输入的x1、y1等相互对应，且将Z值变为0.还要根据设计任务的要求选择凸轮的类型和从动件运动规律确定凸轮的基圆半径，确定凸轮的轮廓在建立三维模型，表达式的建立时，要注意参数化曲线的建立以及连杆，运动副的定义，特别注意高副的定义。

对心直动尖顶盘型凸轮机构进行运动仿真分析目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)第1章任务与课题条件 (1)1.1任务 (1)1.2课题条件 (1)第2章凸轮机构及PRO/E简介 (2)2.1凸轮机构简介 (2)2.2 PRO/E简介 (7)第3章盘形凸轮创建过程 (10)3.1新建零件 (10)3.2创建拉伸特征 (10)3.3创建方程曲线 (10)3.4创建图形特征 (11)3.5创建可变剖面扫描特征 (12)3.6创建孔特征 (12)第4章其余零件设计 (14)4.1从动杆设计 (14)4.2连杆设计 (14)4.3滑块设计 (15)第5章装配 (16)第6章机构仿真 (17)6.1定义凸轮从动连接机构. (17)6.2添加驱动器 (17)第7章运动分析及结果分析 (20)7.1运行分析 (20)7.2结果回放 (21)7.3结果分析 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)摘要机械产品的运动分析和仿真在机械产品的设计中是不可缺少的重要环节。

在各类机械的传动结构中，凸轮结构有着广泛的应用，根据凸轮机构的设计原理，提出了在pro/e 中实现凸轮设计及实体造型的方法,并主要利用Pro/e Wildfire的运动学分析模块Mechanism对凸轮机构进行了运动学分析和仿真，这对凸轮机构的优化设计将提供较大的帮助。

本文通过对对心直动尖顶盘型凸轮机构进行运动仿真分析，更加明确了该机构的优缺点，对于该机构的优化设计以及该机构以后的用途将提供指导作用。

关键词：凸轮机构 Pro/E 运动仿真运动分析AbstractSimulation technology in the mechanical products design plays an important role. In some mechanical transmission structures,the cam mechanism is used widely, Introducs the method of cam design and modeling in Pro/E,and mainly expiains the kinematics analysis and the simulasion by using Pro/E Wildfire Mechanism ,it will provide useful help to the optimized design of cam mechanism. This article through to the heart of translational knife-edge plate cam mechanism motion simulation analysis, more clearly the advantages and disadvantages, for the optimal design of the mechanism as well as the agency later use will provide guidance.Key Words：cam mechanism ;Pro/E;motion simulation;motion analysis第1章任务与课题条件1.1 任务为了对凸轮机构进行更好的优化设计以及对凸轮机构以后的应用起指导作用，因此基于pro/e对盘型凸轮机构进行设计与运动仿真，并对速度和加速度进行分析，研究该盘型凸轮机构的运动情况，并对该凸轮机构以后的应用作出预测。

对心直动尖顶盘型凸轮机构进行运动仿真分析目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)第1章任务与课题条件 (1)1.1任务 (1)1.2课题条件 (1)第2章凸轮机构及PRO/E简介 (2)2.1凸轮机构简介 (2)2.2 PRO/E简介 (7)第3章盘形凸轮创建过程 (10)3.1新建零件 (10)3.2创建拉伸特征 (10)3.3创建方程曲线 (10)3.4创建图形特征 (12)3.5创建可变剖面扫描特征 (12)3.6创建孔特征 (13)第4章其余零件设计 (15)4.1从动杆设计 (15)4.2连杆设计 (15)4.3滑块设计 (16)第5章装配 (17)第6章机构仿真 (18)6.1定义凸轮从动连接机构. (18)6.2添加驱动器 (18)第7章运动分析及结果分析 (21)7.1运行分析 (21)7.2结果回放 (22)7.3结果分析 (23)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)摘要机械产品的运动分析和仿真在机械产品的设计中是不可缺少的重要环节。

在各类机械的传动结构中，凸轮结构有着广泛的应用，根据凸轮机构的设计原理，提出了在pro/e 中实现凸轮设计及实体造型的方法,并主要利用Pro/e Wildfire的运动学分析模块Mechanism对凸轮机构进行了运动学分析和仿真，这对凸轮机构的优化设计将提供较大的帮助。

本文通过对对心直动尖顶盘型凸轮机构进行运动仿真分析，更加明确了该机构的优缺点，对于该机构的优化设计以及该机构以后的用途将提供指导作用。

关键词：凸轮机构 Pro/E 运动仿真运动分析AbstractSimulation technology in the mechanical products design plays an important role. In some mechanical transmission structures,the cam mechanism is used widely, Introducs the method of cam design and modeling in Pro/E,and mainly expiains the kinematics analysis and the simulasion by using Pro/E Wildfire Mechanism ,it will provide useful help to the optimized design of cam mechanism. This article through to the heart of translational knife-edge plate cam mechanism motion simulation analysis, more clearly the advantages and disadvantages, for the optimal design of the mechanism as well as the agency later use will provide guidance.Key Words：cam mechanism ;Pro/E;motion simulation;motion analysis第1章任务与课题条件1.1 任务为了对凸轮机构进行更好的优化设计以及对凸轮机构以后的应用起指导作用，因此基于pro/e对盘型凸轮机构进行设计与运动仿真，并对速度和加速度进行分析，研究该盘型凸轮机构的运动情况，并对该凸轮机构以后的应用作出预测。

凸轮机构的实验方法(5篇)以下是网友分享的关于凸轮机构的实验方法的资料5篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

篇一实验5.1 凸轮机构实验【实验目的】1. 了解凸轮机构的运动过程。

2. 掌握凸轮轮廓和从动件的常用运动规律。

3. 掌握机构运动参数测试的原理和方法。

【实验内容】1．实验仪器TL-I凸轮机构实验台，由盘形凸轮、圆柱凸轮和滚子推杆组件构成，提供了等速运动规律、等加速等减速运动规律、多项式运动规律、余弦运动规律、正弦运动规律、改进等速运动规律、改进正弦运动规律、改进梯形运动规律等八种盘形凸轮和一种等加速等减速运动规律的圆柱凸轮供检测使用。

该实验台可拼装平面凸轮和圆柱凸轮两种凸轮机构有关构件尺寸参数如下：盘形凸轮：基圆半径为R0=40㎜最大升程为hmax=15㎜圆柱凸轮：升程角为α=150升程为H=38.5㎜2．工作原理凸轮机构主要是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。

其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。

从动件与凸轮轮廓接触，传递动力和实现预定的运动规律故从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。

由于组成凸轮机构的构件数较少，结构比较简单，只要合理地设计凸轮的轮廓曲线就可以使从动件获得各种预期的运动规律。

凸轮相关参数：推程回程行程h 凸轮转角ϕ、推程运动角φ回程运动角φ’近休止角φs ‘远休止角φs 从动件的位移sTL-I凸轮机构试验台采用单片机与A/D转换集成相结合进行数据采集，处理分析及实现与PC 机的通信，达到适时显示运动曲线的目的。

该测试系统先进、测试稳定、抗干扰性强。

同时该系统采用光电传感器、位移传感器作为信号采集手段，具有较高的检测精度。

数据通过传感器与数据采集分析箱将机构的运动数据通过计算机串口送到PC 机内进行处理，形成运动构件运动参数变化的实测曲线，为机构运动分析提供手段和检测方法。

本实验台电机转速控制系统有两种方式：手动控制：通过调节控制面板上的液晶调速菜单调节电机转速。

沟槽凸轮机构的设计运动仿真在当今经济全球化、市场竞争日趋激烈的时代，新产品的开发时间成为企业能否在激烈的市场竞争中取胜的关键因素。

传统的产品设计过程中重复计算、重复建模等工作量很大，一直困扰着产品开发人员，严重影响了产品的设计质量和效率。

这种现象在凸轮的设计中尤为突显。

针对这一问题，本课题利用Pro/E软件中的运动仿真模块对凸轮机构运动进行模拟仿真。

本论文的主要研究内容有：1、沟槽凸轮设计2、沟槽凸轮机构的零部件的实体建模3、沟槽凸轮机构的运动仿真绪论1.1 本文研究的背景1.1.1 我国凸轮机构的研究现状凸轮机构是典型的常用机构之一。

凸轮机构是能使从动件按照给定的运动规律运动的高副机构，可以实现任意给定的位移、速度、加速度等运动规律，而且与其它机构配合可以实现复杂的运动要求。

工程中，几乎所有简单的、复杂的重复性机械动作都可由凸轮机构或者包括凸轮机构的组合机构来实现。

又由于凸轮机构具有平稳性好，重复精度高，运动特性良好，机构的构件少，体积小，刚性大，周期控制简单，可靠性好，寿命长等优点，因而是现代工业生产设备中不可缺少的机构之一，被广泛用于各种自动机中。

例如，自动包装机、自动成型机、自动装配机、自动机床、纺织机械、农用机械、印刷机械加工中心环刀机构、高速压力机械等。

我国以前对凸轮机构深入系统地研究较少，仅在内燃机配气凸轮机构有较深入研究。

1990年以来，有关凸轮机构的应用研究取得了一大批成果，许多己应用于生产。

陕西科技大学完成的(高速高精度间歇转位凸轮分度机构CAD/CAM)，1995年获陕西省科技进步二等奖：开发的“凸轮分度机构传动装置”获中国轻工总会优秀新产品一等奖；加工弧面凸轮的“XK5001双回转坐标数控铣床”获实用新型专利。

天津大学关于分度凸轮机构的研究，得到了国家自然科学基金的支持；研究开发的两片式平行分度凸轮机构达到了国内领先水平。

此外，上海交通大学、大连轻工业学院、合肥工业大学和山东大学(山东工业大学)等在理论应用研究方面都取得了很多具有国际或国内先进水平的科研成果。