双螺旋线圆柱凸轮机构的设计与分析

以应某企业要求设计一款用于机械手臂端部完成螺旋高速往复的机构,介绍了双滚子在螺旋线圆柱凸轮上的应用.采用解析法对机构的受力以及运动进行理论分析.利用NX10.0建模,将模型导入Adams2016输出其运动数据,对解析法结果进行验证.对设计初期得到的滚子与螺旋切槽的接触冲击进行分析,针对双滚子在运作时对螺旋切槽造成冲击大、晃动剧烈、部分零件磨损严重等问题,对圆柱凸轮机构进行优化改进,利用Adams2016软件对滚子的运动进行模拟分析.分析运算后的结果验证了改进后的机构在很大程度上实现了增加双滚子螺旋运动的平稳性能,更好的实现了双滚子与凸轮槽之间的拟合,实现了机构的平稳、高效运行.     

摆杆分度凸轮-行星齿轮复合机构的设计、建模与仿真

设计研究了一种新式分度凸轮-行星齿轮复合机构。其输入轴与输出轴同轴放置,输入轴与摆杆固连,摆杆与行星齿轮轴铰接,行星齿轮、两个摆臂以及行星齿轮轴固连。摆杆随输入轴转动,两个摆杆上的滚子分别与两个凸轮保持接触,接触点随摆杆转动不断变化,摆臂相对摆杆发生相对转动,带动与其相连的行星轮摆动。最终实现中心轮的间歇运动,即分度运动。定义了机构运动的工况参数,根据具体参数推导了凸轮的实际轮廓线方程,完成机构的三维建模与运动仿真,验证了设计建模过程的正确性。     

基于电子凸轮的桁架双机械手控制系统设计

针对传统凸轮机构易磨损、灵活性差和运动轨迹单一等问题,设计了一种以电子凸轮作为动力输出的桁架双机械手控制系统。首先,利用SoMachine控制平台,将LMC078运动控制器、LXM32S交流伺服驱动器和BMH系列伺服电机通过SERCOS环型总线相连,搭建了电子凸轮控制系统软/硬件平台。其次,采用五次多项式算法规划桁架双机械手轨迹,利用五次多项式算法对桁架双机械手各关节的速度和加速度进行插补。最后,推导出伺服系统输出脉冲数与机械手运动之间的关系,通过SoMachine软件跟踪变量输出对应的电子凸轮曲线。由仿真和实际试验可知,五次多项式插补的关节位移和速度曲线更加柔滑,在一个运动周期22 s内,机械手最大运行速度达到1 000 mm/s,为电子凸轮的智能化控制提供了一种可行的控制方案。     

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。     

三维增材鞋面印花机对位平台的冗余驱动控制策略

针对自动鞋面印花机在进行对版时定位精度低,影响鞋面印刷质量的问题,提出了基于冗余驱动的印花机对位平台。在原有的三轴并联机构对位平台的基础上通过增加1个Y轴,有效地提高了对位平台Y向的刚度和承载能力,从而提高了印花机对位平台的定位精度。由于冗余驱动机构运动过程中存在机构运动耦合,利用几何法进行解耦,提出了基于电子凸轮的控制策略。同时提出了对机构换向间隙补偿的控制策略,进一步提高对位平台的定位精度,保证了鞋面的印刷质量。经过实验验证,改进后的印花机对位平台Y向定位精度提高了85.7%,Z向旋转定位精度提高了72.9%,X向和Y向换向间隙分别提高了50% 和75%,Z向旋转换向间隙提高了42.86%。     

避免加速度倍频激励共振的凸轮从动件运动规律设计

提出了一种运用有限傅里叶级数进行凸轮从动件运动规律设计的方法,运用该方法可有效减小或避免凸轮机构运动产生的某倍频激励恰与所作用对象的固有频率相近或相等而产生较大的倍频振动或共振。凸轮从动件运动规律依据工艺运动要求设计,常用有高次多项式等,通过对其周期运动进行频谱分析,可得其加速度幅值频谱;结合考虑激励对象的动态特性,在满足凸轮从动件运动规律工艺运动要求的条件下,选择去掉该凸轮从动件运动规律加速度幅值频谱中那些易引起倍频激励共振的项,得到改进设计后的运动规律,进而达到通过改变激励源频谱特性来减小激励对象振动的目的。进一步通过对改进后的凸轮从动运动规律的有限傅里叶级数的项数及系数进行优化,可使其能更好地满足给定工艺运动要求。     

方钢搬运码垛机的设计与研究

为了解决目前方形钢坯运输码垛机机械化程度低、结构不稳定及效率低的问题,文章参考农业秸秆码垛机, 对已有的机械结构进行改进和创新,对动力部分、传动部分、抓取部分关键零件进行设计,研制出一款实用性强、稳定性高、易于操作的方钢运输码垛机。     

基于虚拟样机的片式凸轮箱性能改善研究

片式凸轮插针机主要应用接线端子的插针作业,目前某国产插针机片式凸轮箱工作速度较低,在高速运转时会出现较大振动及夹针夹不到和夹不紧的情况,使其工作效率较国外同类产品有很大差距。为分析限制片式凸轮箱高速运行的主要因素,首先对其进行振动测试,排除了共振是引起其高速运转出现较大振动的因素。然后对片式凸轮箱进行运动学仿真,分析出弹簧为限制其高速运转的主要因素。最后利用虚拟样机技术,对其进行参数优化,获得四组满足要求的弹簧参数。选取最优的组合进行分析校核,满足片式凸轮箱600r/min稳定工作的设计要求,为片式凸轮箱性能改善提供重要依据。     

基于Creo和ADAMS的弧面分度凸轮机构建模与运动仿真研究

针对弧面分度凸轮机构建模及运动学进行研究,通过共轭曲面法并借助齐次坐标变换法建立圆柱滚子弧面分度凸轮不可展直纹工作轮廓曲面方程统一模型,推导了共轭接触方程求取共轭接触角,VC设计软件采集了分度期工作轮廓曲面数据点后,导入Creo中完成从点到线到面,再实体化建立了弧面分度凸轮三维模型,通过ADAMS运动学仿真分析了机构运动角速度和角加速度曲线震荡的影响及其产生原因,为机构建模优化和后续加工凸轮调整提供理论指导和帮助。     

低速电机驱动翻板机构的设计与校核

介绍一种低速电机驱动连杆机构来实现接水翻板的运行,连杆机构设计为反平行四边形机构,由一台低速电机作为动力源、连杆作为执行机构、推动翻板打开与合拢,实现翻板接水工作,从而保证压滤机各工艺的正常。此方案结构简单,成本低廉,运行稳定可靠。