平行分度凸轮机构建模与运动仿真分析研究

针对平行分度凸轮机构设计和验证问题,提出一种平行分度凸轮建模和分度机构运动仿真分析方法。通过对平行分度凸轮机构的分度运动进行分析,利用齐次坐标变换法建立平行分度凸轮轮廓曲面数学模型,软件编程采集轮廓曲面数据点,用Creo建立机构三维模型并装配后输出到Adams,建立机构虚拟样机并进行运动学特性仿真。对仿真数据绘制的运动规律特性曲线与理论曲线进行对比分析。结果表明,角加速度曲线波动较大,机构存在的冲击和振荡,主要位于不同的滚子退出和进入啮合阶段与不同滚子工作轮廓曲线交接处;给出对应的设计改进和加工措施,即采用圆角过渡工作轮廓曲线交点、提高轮廓曲线数据点采样精度、选择合适的运动规律及样条曲线插补加工轮廓曲面能减少机构运动的冲击和振荡。     

基于UG的圆柱凸轮参数化建模与仿真加工

以直动滚子从动件圆柱凸轮为例介绍了基于UG的圆柱凸轮参数化建模方法,并通过运动仿真对建模结果进行分析验证,以及运用UG/CAM模块对圆柱凸轮的加工刀轨进行了模拟,为空间凸轮机构的设计与数控加工提供了参考依据.     

多足机器人单腿机构方案设计与运动学分析

为实现对管道内环境的监测与检修,设计了一种以凸轮-连杆机构作为机器人单腿的多足管道机器人.对单腿机构进行了运动分析和机构改进,改善了初始连杆机构方案中运动精度不高、惯性力较大的缺点.对机构方案进行了理论建模,再应用三维建模软件SolidWorks与运动分析软件Adams联合仿真的方法对机构进行了运动分析,通过改变机构相关参数进而进行了机构的改进.通过对比分析可见,采用凸轮-连杆机构方案比初始连杆机构方案具有更多的优点;改变凸轮的尺寸,机构的足端在法线方向上的位移量变大,足端会抬得更高,且相同时间内可以行走更长的路程.研究结果还表明,该凸轮-连杆机构运动时惯性力及冲击更小,运行更平稳,容易实现特定运动规律.     

高速摆动从动件圆柱凸轮操动机构的三维建模与仿真

针对大型高压开关断路器三工位操动机构的设计开发展开研究.运用ADAMS仿真和Pro/E的二次投影和扫描软件,获得双滚子摆动从动件圆柱凸轮三维模型.建立了操动机构虚拟样机,并进行各种操作工况和设计参数的仿真试验.基于虚拟样机仿真对圆柱凸轮曲线进行设计研究,获得动态性能较好的双滚子摆动从动件圆柱凸轮传动曲线.为设计开发新型高压断路器操动机构提供了有效的手段.     

Coaxial transmission mechanism based on cylindrical cams

针对常规传动方式在径向空间较小情况下难以实现同轴旋转运动的变速功能,提出了一种基于圆柱凸轮的同轴变速传动机构.以变焦距镜头的结构为基础,结合使用两个圆柱凸轮,在主、从动凸轮上开出螺旋线槽,使从动凸轮螺旋线槽导程为主动凸轮螺旋线槽导程的n倍,从而实现速比为n的变速传动.对机构的传动效率和传动精度进行分析,得出主动凸轮螺旋线槽的螺旋升角与传动效率和传动精度的关系及相关规律.在实验室对机构的传动精度进行了测试,结果表明其速比精度在1.6％以内.此机构结构紧凑,能够自锁且精度较高.     

新型点接触球形滚子弧面凸轮设计和运动学分析

为发挥点啮合弧面凸轮的优点,在圆柱滚子弧面凸轮中利用球形滚子替代圆柱滚子与弧面凸轮进行啮合,实现可控点接触,避开了点接触弧面凸轮的加工难题。文中分析了圆柱滚子接触线上压力角、滚子和凸轮间作用力随滚子力臂长度的变化关系,进行了结构优化,利用ADAMS软件分析了机构的运动学特性,研究有利于点啮合弧面凸轮的推广和应用。     

摆动式圆柱凸轮机构的3D凸轮设计法

针对摆动式圆柱凸轮机构中的圆柱凸轮提出了一种3D凸轮设计法。首先,根据摆动式圆柱凸轮机构的运动规律,建立了圆柱凸轮理论轮廓曲线的数学模型,并研究了圆柱凸轮最大压力角与基圆半径的关系,获得了确定基圆半径的方法;然后,通过求解空间圆柱凸轮理论廓线各点的空间曲率,获得了圆柱凸轮机构的滚子半径;最后,以自动药品装盒机中的高速取盒机构为例,对其摆动式圆柱凸轮机构中的圆柱凸轮采用3D凸轮设计法进行了设计,利用运动仿真表明了3D设计法的正确性。     

基于Pro/E的圆柱凸轮机构设计与运动仿真

圆柱凸轮是槽形凸轮的一种,由于本身造型的独特性,在机械的传动机构中应用非常广泛。采用圆柱凸轮的图解法设计原理,在Pro/E中应用二次投影成型法完成圆柱凸轮槽轮廓的参数化设计。采用该设计方法可生成凸轮的三维实体上带有凸轮槽的轮廓曲线,为在Mechanism模块中进行运动仿真时定义凸轮槽从动机构连接提供方便,通过运动仿真和测量结果验证,可提高机构设计的精确性和可靠性。     

圆锥滚子弧面分度凸轮机构建模与Adams运动学仿真研究

通过共轭曲面原理、微分几何学对圆锥滚子弧面分度凸轮进行理论推导,提出基于齐次坐标变换的通用圆锥滚子弧面分度凸轮轮廓曲面方程建立方法;基于VB开发不可展直纹轮廓曲面数据采集系统;基于Creo建立分度凸轮机构的实体模型,通过Adams进行机构运动学仿真分析。验证实例仿真分析表明,圆锥滚子弧面分度凸轮机构设计满足预期要求。     

椭圆轨迹针刺机构的研究与仿真

针对高速针刺机椭圆针刺轨迹的设计需要,提出了一种基于曲柄滑块机构和圆柱凸轮机构的椭圆轨迹生成方法,介绍了其工作原理,并在理论分析的基础上设计了机构模型,设计了圆柱凸轮的导槽型线和凸轮的三维模型,利用Cosmos Motion软件进行了机构运动仿真,验证了机构运动轨迹的正确性,最后设计了椭圆轨迹针刺机的主传动系统和主要的部件。