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。