作平面运动滚子从动件形锁合凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题

形锁合凸轮机构在工程应用中具有广泛性和重要性,在综合的理论方法方面具有复杂性和特殊性。基于"浮动数轴"、"瞬时、整程区间套"等概念并通过引入"往程"、"返程"和"向径标刻线"等新概念,深入系统地讨论共轭、槽道和等径凸轮等形锁合凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题。研究结果表明:形锁合机构的综合,并非力锁合机构综合的简单组合、叠加,而是蕴含着诸多复杂深刻、特殊独到的异质性研究内涵。以最具典型性、代表性的等径凸轮机构为例,其在往、返程运动角和远、近休止角的内在规律性关系,运动学尺寸、行程与初始位置参数的内在特征关系,输出件返程角位移规律的求解,滚子中心容许选择区段、凸轮理论基圆半径许用取值范围确定等方面,都具有较力锁合凸轮机构来得复杂深刻、特殊独到的研究思想、方法和结论。给出等径凸轮机构的一个综合算例。     

浮动平底推杆共轭凸轮机构的狭义/广义第Ⅱ类机构综合问题

引入“往程/返程”和“F型/P型机构”等关键性概念,划分了“主/副凸轮机构”,展开了分割独立性研究,给出了副凸轮机构的“瞬时一维直线区段”生成原理图和v′C1-θ1、v′C2-θ1和u′K-θ1曲线。提出了满足许用压力角和凸轮轮廓外凸条件的机构解的存在性(态),阐释了副凸轮机构与主凸轮机构的差异,揭示出最小跨距D*min的客观存在性,解决了浮动平底推杆共轭凸轮机构的狭义/广义第Ⅱ类机构综合问题。     

糖果包装机中凸轮连杆—组合机构的尺寸综合研究

以意大利进口糖果包装机中的凸轮—连杆组合机构为研究对象,给出了其尺寸综合问题的准确描述。提出了表征衡量该机构传动质量的两个重要指标——压力角α5和α2,以及在已知连杆初始长度s20条件下,具有最优和许用传动质量的机构综合理论和方法,以及更具一般性的最小尺寸机构综合理论和方法。通过建立坐标系和引入"游动坐标轴"的概念,特别是通过提出"瞬时可行域"、"整程可行域"等新概念,给出了求解确定滚子中心容许选择区间的基本原理,圆满解决了滚子中心容许选择区间、凸轮基圆半径许用取值范围的确定问题。     

负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的可视映射尺度综合与比较优势

针对新型的负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构,提出通用有效的可视映射尺寸综合方法。阐释新型机构形态构成、基本/总体尺寸和尺寸综合问题准确描述、求解的基本思路与步骤,提出四项性能评价指标及解析表达,构建尺寸坐标系ORr0e、尺寸空间?(R,r0,e)并离散化-网格化处理,采取"遍历搜索"思想方法,在解决单一约束下边界线/解域、边界面/解空间基础上,解决归并约束下边界线/解域、边界面/解空间问题,成功实现朝二维、三维尺寸坐标系、尺寸空间的可视映射。据此,发现和揭示"谷底点/脊底点"、"非劣解区间/区域/空间"、"脊面"、"谷底线/脊底线"和"壑底点"等存在性、重要内涵和求解方法,系统全面解决了新型机构的尺寸综合问题。通过尺寸综合结果比较,得到大载荷下,负半径滚子较正半径滚子机构,具有"跨数量级"尺寸紧凑、占据空间小的关键性、重要性结论即其优势所在,对推动、促进广泛付诸工程应用具有重要理论价值和实际意义。     

一种凸轮-连杆组合机构中凸轮最小基圆半径的确定方法

通过给出机构综合问题的准确描述,围绕滚子中心在连杆上的允许取用位置,提出了"浮动数轴"、"瞬时区间套"和"公共区间套"等若干新概念,讨论解决了一种凸轮-连杆组合机构--作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第2类机构综合问题.     

基于概率的凸轮机构运动精度分析

将各种原始误差均视为随机变量 ,对平面凸轮类机构的凸轮与滚子的形状误差、铰链与移动副的间隙、磨损量、凸轮与滚子的偏心、凸轮偏距圆尺寸误差等各项随机变量分别进行了分析 ;应用微小位移的线性迭加原理综合出各项误差引起的机构运动输出总误差 ,并建立了机构运动精度可靠性分析模型。通过实例计算 ,获得了一些有意义的结论     

德国高速印刷机机构尺寸综合问题的延伸

作为高速印刷机机构尺寸综合问题的延伸构型,就是将滚子中心位置限制在浮动数轴的z轴上运动且其凸轮轴心待定的一类浮动滚子推杆盘形凸轮机构。研究解决了滚子在浮动数轴的z轴上运动变化时,对应满足最小基圆半径凸轮轴心位置的确定。     

面向避障和紧凑的浮动滚子推杆盘形凸轮机构尺寸综合问题

基于“双释放（释放滚子中心和凸轮轴心）的基本思想,根据Ⅰ类尺寸综合方法,分析推理得到最优凸轮轴心[O**1]是“整程避障成功”的最适任解,给出障碍集{Di}与许用边界{-Di}等若干概念,提出滚子、凸轮“整程避障成功”的解析判据,以及“简约搜索区域[Σ2]和[Σ0]”和求解凸轮轴心O1、滚子中心C解区域的遍历搜索方法,进而提出“机构紧凑尺寸解”的求解方法,圆满解决了面向避障和紧凑的浮动滚子推杆盘形凸轮机构尺寸综合问题。最后给出了机构尺寸综合的一个算例。     

作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题

将作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的尺寸综合概括为Ⅰ、Ⅱ两大类的机构综合问题,并归纳概括出两大类机构综合问题的准确描述.关于第Ⅰ类的机构综合问题,通过引入"虚拟摆杆"的概念,在理论上很早即已得到理想解决.针对第Ⅱ类的机构综合问题,选取具有代表性的德国进口高速印刷机机构为例,研究提出其分析综合的普适性思路、方法和步骤.通过坐标系建立、"浮动数轴"概念引入、推程前半和后半区段划分,特别是通过首次提出"瞬时区间套"、"整程区间套"等若干新概念,推导得到求解"瞬时、整程区间套"的一整套通用解析公式,给出机构解的存在性和存在特征的解析判据,进而提出滚子中心容许选择区段、凸轮基圆半径许用取值范围的确定方法.给出机构综合的一个算例.     

直动平底推杆共轭凸轮机构的尺寸综合方法

以直动平底推杆共轭凸轮机构为研究对象,给出了尺寸综合问题的准确描述,通过提出"移动数轴"新概念和规定主、副平底夹角方向/取值范围,给出满足α≤[α]∩ρ0条件r0/r0′取值范围的求解确定,满足α≤[α]∩ρ0条件平底工作段等的求解确定,两平底跨距D_(min)、最小跨距(D_(min))_(min)的求解确定等,得到了一系列重要结论。深化了对直动平底推杆共轭凸轮机构的理解和认识,解决了直动平底推杆共轭凸轮机构的尺寸综合问题。     

Paare kongrunter KurvenscheibenPairs of congruent cams

Constrained motion can be attained for disk cam mechanisms by yoke cams with one or two distinct cams (cam and opposite cam). In general the cam and the opposite cam have different forms. In the present paper we ask for transmission functions with congruent cam and opposite cam. The mathematical formulation of this question leads to functional-equations; the solutions of these equations are special trigonometric functions and special linear functions. Besides well-known curves, such as curves of constant breadth (for yoke cams with translating flat follower) or trochoids(for yoke cams with oscillating roller follower), we get new curves like “curves with constant sum of distance of corresponding radii” and ”curves with constant sum of distance of corresponding tangents”.     

浮动平底推杆-盘形凸轮组合机构的第Ⅰ类机构综合问题

提出“预设凸轮轴心O1+等距/网格/离散化+校核+取舍”的新型求解策略和路线,通过建立“固定、浮动坐标系”并引入“支撑函数法”、“瞬时区域套”、“经济搜索区域”及“等距/网格/离散化”等概念和方法,研究了满足ρ＞0、α≤[α]∩α≤[α]r和ρ＞0、α≤[α]∩α≤[α]r等单纯或组合条件下凸轮轴心O1的求解原理、解析表达、“位置区域Πρ、Π[α]和Πρ∩[α]”及其形态特征,提出了搜索求解的思路和方法,推导出了平底工作段及其长度、总长度的求解确定方法,揭示出“位置区域Π[α]和 Πρ∩[α]”的“类等腰三角形”、“收缩聚敛性”、“脊点O*1/脊线{O*1}存在性”和“最优脊点O**1存在性”等规律特性,得到“凸轮轴心O1优选(非劣)解集”、“最优凸轮轴心O*1opt和O**opt”等重要的关键性结论,较圆满地解决了浮动平底推杆-盘形凸轮组合机构的第Ⅰ类机构综合问题。     

空间凸轮机构滚子从动件研究

通过对空间凸轮机构各种从动件滚子的研究,给出了不同类型滚子的统一数学表达模型。在滚子统一数学模型的基础上,基于可预控空间凸轮机构点啮合改进设计思想,提出了当量滚子的概念,并给出了当量滚子和实际滚子之间的对应关系。     

摆动从动件圆柱凸轮机构的CAD动态图解设计

根据速度瞬心的概念,推导出滚子摆动从动件圆柱凸轮机构压力角的简单关系式,提出了一种求解最小凸轮平均圆柱半径的CAD动态图解法,介绍了在AutoCAD平台上自动设计的过程。     

关于滚子摆动从动杆球面凸轮机构压力角表达式的理论修正

据辅助角方法推导了滚子摆动从运杆球面凸轮机构的压力角精确表达式。基于该表达式，得到了按许用压力角设计最小尺寸滚子摆动从动杆球面凸轮机构的精确求解方法。     

A hybrid approach for cam shape design and profile machining of general plate cam mechanisms

Plate cam mechanism can easily produce the positive and functional motions in contact of cam and follower. Generally cam mechanism is used in many fields of mechanical control, automation, and industrial machinery. To obtain the accurate motion of follower, the profile of cam must be designed and machined precisely. This paper proposes an instant velocity center method for the profile design and a biarc fitting method for the profile machining to 4 different types of plate cam mechanisms with reciprocating or oscillating motion and roller or flat-faced followers. The key of this paper is the introduction of a hybrid system combined the design procedures and the manufacturing procedures. The main idea is that the minimum machining data are built by the accurate biarc curves fitted directly from the design parameters. The radial direction angles toward biarc centers for the accurate biarc curve fitting can be defined directly by the contact angle of cam and follower given in the design procedures. An application of the proposed approach is verified the accurate profiles of a designed cam and a machining cam using the minimum NC data within a given machining tolerance.     

偏置直动盘形凸轮机构挺杆位置误差的计算与分析

对偏置直动盘形凸轮机构进行了运动分析,提出影响该凸轮机构运动精度的原因主要有尺寸间隙类因素、动态特性类因素。尺寸间隙类因素包括凸轮和滚子的几何尺寸和偏心尺寸、推杆偏置尺寸、转动副和移动副间隙尺寸及磨损量;动态特性类因素包括凸轮机构的运动加速度、凸轮曲线特性、转动惯性、弹簧回位滞后引起的推杆位置误差。具体阐述了影响运动精度的几种形式,并采用小位移的线性叠加原理计算了若干因素所引起的推杆位置误差。