弧面分度凸轮建模方法及有限元分析研究

为了缩短多头弧面分度建模时间,提高多头弧面分度凸轮结构强度,采用SolidWorks软件建立滚珠型弧面分度凸轮,并对弧面分度凸轮强度进行有限元分析。创建弧面分度凸轮驱动滚珠型换刀机械手运动过程简图,引用数学关系式推导出滚珠运动轨迹方程式。选择改进正弦加速度运动轨迹曲线,采用MATLAB软件进行编程和计算,得出滚珠运动轨迹三维坐标点。将三维坐标点输入到SolidWorks中生成曲线,通过曲线扫描切除凸轮毛坯,最终建立弧面分度凸轮三维模型。采用有限元分析模块对弧面分度凸轮进行强度分析,并与其它建模方法形成对比和分析。结果表明:多头弧面分度凸轮建模时间缩短了50%;在受到相同冲击力的作用下,应力最大值和位移变形最大值分别减小了74. 1%和80. 5%。驱动滚珠运动的弧面分度凸轮,不仅建模时间短,而且承载强度大。     

弧面分度凸轮压力角计算及滚子运动分析

应用空间啮合原理和旋转变换矩阵法,给出了圆柱滚子从动件弧面分度凸轮机构压力角的两种近似计算公式和压力角精确计算公式,分析了该机构压力角在一个分度期内的变化情况和压力角随接触线啮合深度的变化情况,以满足工程实际计算中根据不同需要选用适当的压力角计算公式。滚子从动件与凸轮之间的相对运动是影响滚子与凸轮之间磨损的重要因素,为了便于对滚子和凸轮之间的运动情况进行分析,推导出了滚子自转角速度公式和在考虑滚子自转时滚子和凸轮啮合处各点的相对速度公式。     

采用Solidworks弧面分度凸轮建模新方法及静态分析

针对弧面分度凸轮建模时间长、容易发生断裂等问题,采用改进正弦曲线建立弧面分度凸轮分度曲面,并且对凸轮分度面进行静态分析.创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮平面简图,给出滚珠运动轨迹三维坐标方程式.采用Matlab软件分析改进正弦加速度运动规律曲线,根据滚珠运动规律进行编程,将编程程序输入到Matlab软件中进行计算,得出三维坐标点.将三维坐标点导入到Solidworks中拟合成曲线,通过曲线切割凸轮毛坯,最终生成弧面分度凸轮实体.在Solidworks/Simulation环境中,对凸轮实体进行静态分析,并且与其他建模方法和静态分析进行对比.结果显示:在同等条件下,驱动滚珠型弧面分度凸轮建模所需2条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.258×10~8 N/m~2和5.35×10~(-2) mm,而驱动滚子弧面分度凸轮建模所需4条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.419×10~9 N/m~2和2.436×10~(-1) mm.采用改进正弦加速度运动规律曲线,创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮实体模型,能够缩短建模时间,延长弧面分度凸轮使用寿命.     

弧面分度凸轮的三维建模

推导了弧面分度凸轮轮廓面的通用方程,用Matlab编程计算出弧面分度凸轮轮廓面的理论坐标,用逆向工程软件Imageware建立了凸轮轮廓曲面的模型,用Pro/E完成了弧面分度凸轮与转盘的装配模型。     

基于SolidWorks滚珠型弧面分度凸轮三维建模及运动仿真研究

目前自动化机械所采用的弧面分度凸轮建模精度比较低,凸轮驱动从动件振动比较严重,影响传动效率。对此,采取球形刀具切削凸轮三维建模方法,通过Matlab软件对凸轮从动件常见的运动规律曲线进行了对比分析,最终选择出优良的曲线。对优良运动规律曲线进行编程,输入到Matlab软件中进行计算,所得计算结果保存为文本格式文件,然后导入到SolidWorks三维建模软件中。根据空间许多三维坐标点创建成弧面分度凸轮的工作轮廓曲线,在工作轮廓曲线垂直方向建立一个圆,圆的直径大小等于滚珠直径,通过扫略切除凸轮毛坯实体,最终创建弧面分度凸轮三维模型。最后采用Solid Works对弧面分度凸轮与转盘滚珠进行装配及运动仿真,并与其他三维建模方法的运动仿真结果形成对比。对比结果显示,该方法不仅建模周期缩短了大约90%左右,而且仿真的运动精度与理论值符合度较高,因此为弧面分度凸轮三维建模提供了另一种研究方法。     

基于ObjectARX的弧面分度凸轮机构参数化设计系统的研究

弧面分度凸轮机构是一种高速、高精度的空间分度机构,由于其工作廓面比较复杂,给设计带来了很大的难度.基于ObjectARX技术通过对AutoCAD软件的二次开发,开发了弧面分度凸轮机构参数化设计系统,实现了弧面分度凸轮机构的参数化设计、造型、压力角和诱导主曲率的分析等功能,为弧面分度凸轮机构的设计提供了软件平台.     

基于Imerageware和UG的弧面分度凸轮三维建模与数控加工仿真

通过对弧面分度凸轮轮廓曲面的研究,利用VC++进行了弧面分度凸轮廓面点的参数化设计计算,通过Ima-geware软件与UG软件的结合,成功地生成了弧面分度凸轮三维模型,并在UG环境下对弧面分度凸轮进行了数控加工仿真.     

基于VB6.0和Pro/E的弧面分度凸轮三维参数化实体建模

以弧面分度凸轮的几何学理论为基础,基于VB 6.0和Pro/E实现了弧面分度凸轮的三维参数化实体建模。通过VB编程语言,设计出能计算参数化的弧面分度凸轮理论廓面数据的友好界面。通过对凸轮基本参数的输入和运动规律的选择后,即可计算出相应的凸轮廓面坐标点,并将廓面数据保存为".ibl"格式。导入Pro/E 3.0中生成曲线,再生成曲面,然后将曲面合并,最后对理论轮廓曲面进行法向偏置、实体切除操作,获得与凸轮毛坯进行布尔相减运算后得到的凸轮实体模型。     

D-H方法在弧面分度凸轮机构设计中的应用

采用D—H方法建立了弧面分度凸轮机构的坐标系，利用齐次坐标变换推导了弧面分度凸轮的曲面方程。并基于MATLAB软件对所得到的弧面凸轮曲面方程进行了验证，并且进一步分析了其压力角的变化情况。     

基于VB的弧面分度凸轮机构CAD系统设计

以弧面分度凸轮机构为研究对象,介绍了弧面分度凸轮机构的工作原理,对其主要运动参数进行了分析与计算.在理论研究的基础上,采用结构化程序设计方法,以Visual Basic 6.0为开发工具,分析了系统参数输入、运动规律、运动学分析和压力角校核等主要功能模块,开发了操作简单的孤面分度凸轮机构CAD系统,说明了系统使用方法并给出了设计实例.     

基于包络原理平面移动凸轮机构的研究

以包络原理为基础 ,对直动滚子从动件和摆动滚子从动件两种形式的平面移动凸轮机构进行研究 ,分析并推导其廓线方程、压力角及曲率计算公式 ,给出应用实例。     

摆动滚子从动件圆柱凸轮参数化设计

推导了摆动滚子从动件圆柱凸轮廓线、压力角及廓线曲率半径方程,讨论了该种凸轮机构在各种运转情况下与之相适用的方程。并将方程用于凸轮廓线的参数化设计,通过实例验证该方法在实际应用中具有一定的实用价值。     

新型凹圆弧底从动件盘形凸轮机构的压力角公式推导

通盘考虑了各种凹圆弧底摆动从动杆和直动从动杆盘形凸轮机构,系统地推导得到了相应的机构压力角公式,为后续研究、解决按许用压力角综合机构的基本尺寸课题提供了重要理论基础。     

适用于凸轮机构数字化设计的基圆半径与偏距的分析

根据偏置凸轮机构的运动几何关系公式,用许用压力角代替最大压力角,得出凸轮设计基圆半径与偏距的关系式。根据凸轮机构的受力情况,分析偏置凸轮机构（与对心凸轮机构相比）的优劣,从而得出偏距的取值范围.分析凸轮机构从动件的常用运动规律,并分别得到基圆半径与偏距的最优函数关系式。为凸轮机构的数字化设计提供便利条件。     

弧面凸轮机构的压力角和曲率分析

以微分几何理论作为数学工具 ,根据空间曲面啮合原理 ,给出了弧面凸轮机构压力角和曲率的计算公式 ,利用VC ++编制了弧面凸轮机构压力角和曲率分析程序。以弧面凸轮机械手中的提升凸轮为例 ,用计算机分析、绘出了凸轮副压力角和诱导主曲率在各种情况下的变化曲线 ,并据此对凸轮副压力角和曲率的变化规律进行了分析与总结。     

摆动从动件盘形凸轮机构压力角的讨论

分析了摆动从动件盘形凸轮机构压力角的计算公式,讨论机构基本尺寸对压力角的影响以及摆动从动件盘形凸轮机构“偏置”的概念。     

按任选的虚拟加速度曲线设计凸轮廓线

The design Procedure described in this paper consists of: 1, Selection of a virtual acceleration curve represented by a series of numerical values ( α mm)　with arbitrarily presc-ibed shape according to working requirements of the cam follower; 2, Selection of incremental cam angle according to the desired and attainable accuracy of　contour fabrication; 3, adjustment of the above virtual curve so that it will satisfy certain given requirements or　boundary conditions of the follower during its stroke. Various follower boundary conditions are　grouped into four classes. For each class an equation for adjustment is derived; 4, Calculation of the unknown scale factorαa mm/s=/mm(actual acceleration A in mm/s2 =μaα) and the required cam profile by substituting in a set of equations derived for each class of boundary conditions A historical review about this topic and an example for approving design formulas are placed at the beginning and ending of this paper.     

平底从动件盘形凸轮机构的研究

根据已知凸轮机构运动简图，提出了凸轮轮廓参数确定平底从动件运动规律的分析算法，建立了相应的代数算式；并在此基础上，导出了根据预定的从动件运动规律确定凸轮轮廓参数的代数算式；并验证了算法的正确性。     

手套横机浮动推杆共轭凸轮机构的综合研究

以浮动推杆共轭凸轮机构为研究对象 ,导出了机构的综合方程和压力角表达式 ,进而对手套横机的七行程共轭凸轮机构进行了实例综合 ,验证了本方法的正确性     

对称内啮合平行分度凸轮机构

提出了一种新型的平行分度凸轮机构——对称内啮合平行分度凸轮机构。对新机构的构造和主要参数进行了综合，确定了分度凸轮工作廓面的组成，给出了机构参数设计的计算公式。基于凸轮的反转原理和理论廓线的几何性质导出了凸轮的工作廓线方程和压力角计算公式。设计实例的仿真结果表明，对称内啮合平行分度凸轮机构的设计方法是正确的。