平底直动推杆盘形凸轮机构的运动保真性研究

运动保真性是凸轮机构设计的重要基础性和前提性条件。通过一个具体实例,引出运动失真、运动保真条件,分析得到失真仅可能出现于往程或返程的重要结论。提出运动保真性的两大类影响因素——离散参数和连续函数,并较为深入系统地讨论了它们对运动保真性的影响规律。提出"失真"、"弱保真"和"强保真"的系统划分性概念,深化了对运动保真性的理解和认识,对平底直动推杆盘形凸轮机构的分析设计具有重要参考价值和指导意义。     

负半径类直动推杆共轭凸轮机构的运动保真条件

"运动保真"条件,是凸轮机构实现预期输出的重要前提和基础。形锁合共轭凸轮机构由于免用弹簧等辅件,较力锁合机构具有显著优越性。将"支撑函数法"在解决F型力锁合机构"运动保真"条件等问题基础上,成功地向形锁合负半径类直动推杆共轭凸轮机构作延拓推广,推导得到了凸轮曲率半径和"运动保真"条件,为新型负半径类共轭凸轮机构的深入研究与工程推广应用奠定了基础。     

负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的运动保真性研究

将"支撑线"、"支撑函数"应用于负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的研究分析,推导得到凸轮轮廓曲率半径公式和"运动保真"条件,并与正半径滚子、平底摆动推杆盘形凸轮机构的"运动保真"条件进行比较分析,发展深化了对负半径滚子摆动推杆机构的理解和认识,为其工程推广应用奠定必要理论基础。     

浮动正交平底推杆-盘形凸轮组合机构的运动保真条件

应用"支撑函数法"于浮动正交平底推杆-盘形凸轮组合机构的研究,研究解决了满足第Ⅰ类机构综合问题预设前提——预设凸轮轴心O1(xO1,yO1)条件下,凸轮轮廓曲率半径计算公式和"运动保真条件",为解决该类机构的第Ⅰ类综合问题提供了重要理论基础。同时,将"支撑函数法"推广为适用于浮动正交平底推杆-盘形凸轮组合机构的一种通用方法。     

浮动负半径滚子凸轮-连杆组合机构尺度综合研究

浮动负半径滚子推杆凸轮机构,是浮动推杆盘形凸轮机构、负半径滚子推杆盘形凸轮机构的组合创新,兼具两大类机构性能优点。基于浮动负半径滚子推杆凸轮机构的复杂性,求解的繁琐性,采用科学有效的可视影射尺寸综合方法。提出运动连通、运动保真、传动性能和接触强度四项重要约束条件,构建相对应的解析判据及性能评价体系。依据约束条件,构建面向尺度综合的统一的性能评价指标映射域,建立各性能指标间错综复杂的多元耦合关系,发现和揭示诸性能评价指标和尺寸参数间的映射规律。通过本文对象机构尺寸分析综合理论完整的探索研究,得到诸多有重要意义的创新性结论--"谷底点/脊点/脊线"、"非劣解区域/劣解域"、"双优点"、"谷/脊底线"和"壑底点"等的重要内涵和求解方法,对充分发挥对象机构的优越功能和性能,推动对象机构更广泛付诸工程应用,具有重要理论价值和实际意义。     

基于SolidWorks的自动打印机圆柱凸轮间歇运动机构设计

通过对圆柱凸轮间歇运动机构参数的研究及优略性分析,并根据设计任务的效率要求,建立了1个能够使工作台旋转的圆柱凸轮间歇运动机构模型,最后利用SolidWorks软件完成了三维模型的建立和零件的装配,并根据仿真结果对机构进行了优化。该设计能够提高自动打印机的工作效率,对圆柱凸轮间歇运动机构用于不同场合的具体设计有重要的意义。     

行星分度凸轮机构凸轮理论廓线的几何性质

通过对行星分度凸轮机构凸轮理论廓线的连续性、正则性和自交现象等几何性质的分析，确定了从动性运动规律、变位系数和分度数对凸轮廓线设计的影响，建立了机构参数选取的几何约束条件。     

作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构的凸轮轮廓设计

通过将负半径滚子引入德国进口高速印刷机机构中,首次提出一种新型的作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构。针对包络法和"支撑函数法"求解凸轮轮廓暴露出的缺点不足,通过引据"定比分点方法",系统地研究解决了作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构的凸轮理论/工作轮廓设计问题,为新型盘形凸轮-连杆组合机构的研究、推广应用奠定了重要理论基础。     

平底直动从动件凸轮机构磨损失效分析及磨损量计算

凸轮轴和挺杆体是发动机的重要零件,它们的状况直接影响着发动机能否正常工作.文中研究了平底直动从动件凸轮机构运动模型和受力情况,并对其磨损失效成因、磨损形式、磨损规律进行了分析;剖析了相对滑动、润滑条件和接触应力对其工作环境的影响机理,建立了磨损计算模型;并提出从凸轮挺杆材料选配、润滑油、运动参数方面降低凸轮机构磨损的相应措施;提高了凸轮机构的工作可靠性,延长了工作寿命.     

滚子移动从动件盘形凸轮机构运动失真的判断与最大失真量的计算

根据解析法原理,提出了滚子移动从动件盘形凸轮机构运动失真判断与最大运动失真量计算的新方法。该方法是用解析法通过计算机编程计算出凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线上各点的坐标,判断同一运动规律曲线上和两种运动规律交汇点处的运动失真情况并计算出最大运动失真量,最后给出了简单的算例。     

摆动平底推杆盘形凸轮机构的尺寸综合方法

以摆动平底推杆盘形凸轮机构为研究对象,给出若干基础性概念和尺寸综合问题的准确描述,首次系统提出"连通条件"、"同型条件"、"保真条件"和"传动条件"等四项约束条件,构造坐标系Oeψ_0和Oer_0,映射生成约束边界Ω_Ⅰ~Ω_Ⅳ,分析论证得到"可行解集"Ω_(Σ(ψ0))/Ω_(Σ(r0))、"最优解集"Ω_(Ⅱ[A-B])和"非劣解集"Ω_(Ⅱ[A-E]),以及平底工作段及其长度求解确定等,得到了若干重要、新颖和具有指导意义的研究结论,圆满解决了摆动平底推杆盘形凸轮机构的尺寸综合问题。     

平底摆动盘形凸轮机构运动误差分析计算

通过引入凸轮机构的压力角和凸轮法线长的概念,应用矢量分析的方法,给出了平底摆动从动件凸轮机构的理论凸轮轮廓的矢量方程和考虑凸轮法向误差的实际凸轮轮廓的矢量方程。研究了凸轮轮廓的法向误差与凸轮机构运动精度之间的关系,推导出了从动件摆角、角速度和角加速度误差的计算公式。分析确定了影响从动件摆角、角速度和角加速度误差的主要因素。指出了提高和改善凸轮机构的运动精度和性能的措施和途径,对于设计制造高精度凸轮机构具有重要的指导意义。     

凸轮机构反求设计中的误差分析

介绍了在凸轮机构的反求设计过程中误差的主要来源，分析了凸轮反求、机构误差以及机构动态运动偏差对于整个凸轮机构的综合轨迹的影响，并提出了一些改进措施。     

平行分度凸轮机构的类型综合

提出以机构运动谱进行平行分度凸轮机构类型综合的方法.机构运动谱包含了影响机构类型的多种信息:头数H、从动盘的滚子数、分度数、凸轮与从动盘的初始相对位置和相对运动配制,可以较全面地反映机构的运动特征和分度凸轮的结构特征.采用机构运动谱描述机构类型,将有利于建立分度凸轮轮廓的通用设计模型和分度凸轮的统一制造标准.     

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。     

基于目标约束的NURBS方法凸轮曲线寻优创成设计

针对凸轮机构的设计优化问题,提出了一种通用的NURBS(Non Uniform Rational B-Splines)凸轮曲线寻优创成设计方法,即采用NURBS曲线实现凸轮从动件位移、速度、以及加速度的表达。在约束条件及目标函数的双重限制下,通过数值迭代优化算法对NURBS曲线的控制顶点及权因子进行同步整定以实现凸轮曲线的优化设计与创成,使其满足设计所要求的运动学约束、几何约束、压力角约束、运动不失真条件等综合性能指标。特别地,此方法不仅能够实现优化水平的整体控制,还能够对凸轮运动曲线的局部形状实现自适应调整,使其具有最佳的性能特征。以一DRD(Dwell-RiseDwell)型直动从动件盘型凸轮机构的凸轮曲线设计为例,验证了NURBS凸轮曲线寻优创成设计方法的有效性。应用实例表明,与传统的凸轮曲线设计方法相比,基于目标约束的NURBS方法凸轮曲线寻优创成设计能够在强耦合的约束关系之间,获得目标设计参数最优的凸轮曲线形状表达。     

输入轴速度波动对凸轮机构压力角的影响

凸轮机构的压力角是凸轮机构设计的一个重要参数,决定了凸轮大小和机构强度等诸参数,同时压力角又受其他设计参数尤其是从动件运动规律曲线的影响。在高速凸轮机构中,输入轴速度波动影响从动件的输出响应,文中建立了考虑输入轴速度波动的等效单自由度高速凸轮机构的动力学模型,在此基础上,讨论了输入轴速度波动对凸轮机构压力角的影响。     

基于Pro/Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真

通过对内燃机配气凸轮机构工况条件的分析,在MATLAB中利用凸轮理论曲线函数编辑程序,生成二维坐标下的凸轮坐标点,并在Pro/Engineer中建立配气机构模型并对其进行运动仿真分析,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,进行凸轮的优化设计。     

作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类凸轮轮廓设计

以高速印刷机机构为研究对象,据运动倒置和定比分点原理,抓住凸轮工作轮廓工作点,必与滚子中心、相对瞬心共线的重要特征,提出一种新的"定比分点方法",研究解决了作平面复杂运动滚子从动件的第Ⅱ类机构凸轮理论/工作轮廓设计问题。较之传统且现今通行的"包络原理方法",新方法简单直观,具有无需对繁冗、复杂的理论轮廓两参数方程求二阶导数的优越性。有望取代前者,成为一种为盘形凸轮机构共享的凸轮工作轮廓设计的通用有效方法。     

基于ISCA的盘形凸轮机构运动可靠性优化设计

为分析基本尺寸误差、运动副间隙对盘形凸轮机构运动精度的影响,建立了考虑两种误差的摆动推杆盘形凸轮机构运动可靠性、可靠性灵敏度数学模型.为使机构运动可靠性最大化,利用改进的正弦余弦算法(Improved Sine Cosine Algorithm,ISCA)对某摆动推杆盘形凸轮机构进行参数组合优化设计,得到机构最优参数组合;通过分析可靠性灵敏度可知,凸轮轴轴心与摆动回转中心距离误差对机构运动可靠性影响最大.实例分析表明,该方法在提高盘形凸轮机构运动可靠性方面具有较好的适用性,为各种凸轮机构的设计提供了一定的参考价值.