弧面分度凸轮机构是一种高速分度传动机构,被广泛应用于具有间歇转位或步进输送的多工位自动机械中。由于弧面分度凸轮的工作廓面较为复杂,使得其设计和制造水平受到一定的制约。本文依据共轭曲面原理,通过齐次坐标变换建立了弧面分度凸轮工作廓面方程,进而对弧面分度凸轮的啮合方程、压力角进行推导。同时,分析了不同工况对各运动参数的要求,给出了符合弧面分度凸轮机构的常用运动规律以及表征其运动特性的特征值。以弧面分度凸轮机构为研究对象,以UG为平台,结合UG/OPEN二次开发工具和Visual C++6.0的编程环境,建立了弧面分度凸轮机构的参数化设计系统。利用UG/Open MenuScript和UG/Open UIStyler开发了用户化菜单及易于交互操作的UG风格的对话框。通过友好的参数输入对话框界面,采用UG/Open GRIP和UG/OpenAPI混合编程方法,实现了自动生成符合设计要求的弧面分度凸轮机构三维模型的设计系统。在装配环境下,对弧面分度凸轮机构进行了装配、干涉检查。将装配模型导入运动仿真模块下,建立了运动分析方案,实现了机构的运动仿真及简单的运动分析,验证该运动机构设计的合理性。并在高级仿真模块下对机构进行了结构分析,为凸轮结构的优化,后续加工和工艺设计提供了理论依据。