机械CAD技术是现代机械设计中不可或缺的工具,它能够利用计算机的计算和图形处理能力,辅助工程师高效地进行机构设计。在机械CAD环境下,常用机构的图解法设计不仅保留了图解法简便直观的特点,而且提高了设计精度。
在本文中,朱昱教授从理论和实践两方面详细介绍了如何利用AutoCAD软件来设计四杆机构和凸轮机构。
对于四杆机构的设计,文中指出了传统的图解法通常缺乏精确度,但是通过计算机辅助设计软件的应用,可以解决这一问题。设计过程从已知曲柄摇杆机构的行程速率变化系数K、摇杆长度lcD、摆角θ和机架长度lAD开始,通过一系列AutoCAD命令和操作来确定机构中其他构件的尺寸。具体步骤包括:
1. 计算极位夹角并利用直线命令绘制出参照直线。
2. 使用陈列命令和捕捉命令绘制出与摇杆摆角对应的直线。
3. 利用构造线命令和圆命令确定机构中曲柄和连杆的长度。
4. 最终通过计算得出曲柄和连杆的具体尺寸,完成四杆机构的设计。
对于凸轮机构的设计,文中详细描述了如何根据从动件的运动规律来设计基圆半径为rb的凸轮。具体步骤包括:
1. 根据从动件的运动规律绘制位移图。
2. 利用定数等分命令和直线命令在位移图上作出升程和回程的位移图。
3. 利用样条曲线命令连接各等分点,形成平滑的位移曲线。
4. 根据得到的位移曲线设计凸轮的轮廓,完成凸轮机构的设计。
在整个设计过程中,利用AutoCAD强大的图形处理能力,可以直观地查看和调整机构的尺寸,同时确保了设计的精度。这种将传统的图解法与现代CAD技术相结合的方法,不仅提高了设计的效率,同时也保证了设计的质量。
文章还提到了机械CAD环境下设计时的分类和标记,例如中图分类号TH12,文献标识码A,以及文章编号等,这些是为了在学术交流中方便引用和查找资料。
此外,文章还涉及了机械设计中解析法与图解法的对比,解析法虽然设计过程复杂,但可以获得更高的精度;图解法则因其简便直观而易于理解。但是,随着计算机辅助设计软件的普及,图解法的设计精度得到了显著提高,成为了机械设计中常用的方法。
本文深入探讨了机械CAD环境下常用机构的图解法设计,通过实际案例详细说明了设计步骤和操作方法,为机械设计领域提供了重要的参考和指导。