高速插齿机主传动机构的优化设计及运动仿真

1引言图1所示的ABCDEF六杆机构是高速插齿机的主传动机构.该机构是由一个双曲柄机构ABCD和一个曲柄滑块机构DEF组成,其中,杆件CD与DE是刚性联接;AB是主动曲柄,它以角速度ω1顺时针转动,经过连杆BC将动传给另一曲柄CD;CD的转动经与其刚性连接的DE以及连杆EF传给滑块F,从而实现滑块F(即插齿刀)的往复运动.由于该机构工作在高速状态下,又是主传动机构,所以它的性能对于机床影响较大.因此,为了提高机床的加工精度、表面粗糙度和延长刀具寿命,要求滑块F的工作速度尽量平稳;为了减少非加工时间,又要求机构具有急回的特性;此外,对机构的传力性质及反向冲击等方面也有一定的限制条件;综合以上分析可得,合理的设计该六杆机构并使之达到最优的工作状态,便成为本次设计的一个关键性问题.这里采用优化方法对该六杆机构进行尺寸设计,并运用数、形结合的思想,对结果进行运动仿真,以检验优化结果的正确性.