关于摆杆槽道凸轮机构最小尺寸问题的讨论

以力锁合F型、P型机构研究成果为基础,对力锁合、槽道凸轮机构做了深入细致的对照、比较研究,提出了FP型、PF型(同向异向式或异向同向式)共四种结构型式的槽道凸轮机构,并圆满地解决了诸种机构按许用传动角最小尺寸设计的理论课题.     

快速挂接器的分析与优化

选取了圆弧曲线、抛物线和余弦曲线三种典型的曲线形式对凸轮板与挂接销接触的曲线运用ANSYS的接触分析和优化功能进行了参数化建模和优化分析,优化效果明显。结果表明,凸轮板经优化后,挂接销推开凸轮板的接触力有了明显的减小,以优化后圆弧曲线的接触力为最小,优化效果明显。     

谐波传动中凸轮径向变形量对齿廓修形的影响

由于谐波传动中凸轮变形量理论值与实际不符,引起刚轮与柔轮齿廓干涉,以无公切线双圆弧谐波齿轮为研究对象,基于改进运动学法设计齿形,在Abaqus中建立谐波齿轮有限元模型,提取柔轮长短轴最大径向位移,结合双圆弧齿廓修形原理,采用Matlab进行仿真分析,研究不同凸轮径向变形量对柔轮修形的影响。结果表明,随着凸轮径向变形量增大,柔轮前端轮齿修形量急剧增大,后端轮齿修形量缓慢减小;当凸轮径向变形量为0. 49 mm左右时,修形后可实现空载下无干涉啮合。有限元法进一步完善了谐波传动齿廓修形原理。     

摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计

建立了摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式。以圆弧半径为设计变量,以推程时从动件冲击最小及机构最紧凑为优化目标,进行了尖底及滚子接触摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计,解决了机械设计中采用摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构时,几何参数如何正确选择的问题。     

摆从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计

建立了摆动从件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式。以圆弧半径为设计变量,以推程时从动件冲击最小及机构最紧凑为优化目标,进行了尖底及滚子接触摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计,解决了机械设计中采用摆动从六圆弧盘形凸轮机构时,几何参数如何正确选择的问题。     

圆环面包络圆弧圆柱蜗杆副传动效率优化设计

基于齿轮啮合原理以及圆环面包络圆弧圆柱蜗杆副(ZC1型)啮合理论数学模型,获得了蜗杆副瞬时接触线的变化趋势;分析了诱导法曲率、润滑角、瞬时接触线和合速度方向夹角等基本参数对传动效率的影响;选取模数m、变位系数x和导程角γ等3个对传动质量影响较大的参数作为设计变量,建立优化模型。利用粒子群优化算法,对圆环面包络圆弧圆柱蜗杆副传动效率进行优化。将优化前后的结果进行比较,借助KISSsoft进行仿真,得知优化后的圆环面包络圆弧圆柱蜗杆副传动效率有一定的提高,对圆环面包络圆弧圆柱蜗杆副的参数设计有参考意义。     

基于ANSYS Workbench的凸轮激波滚动活齿传动强度分析

对凸轮激波滚动活齿传动的齿形方程及强度分析问题进行了研究。介绍了凸轮激波滚动活齿传动的传动结构,基于转速变换和包络原理建立了激波凸轮、中心内齿轮的理论及工作齿形方程,给出了中心内齿轮齿廓的曲率分布规律。采用Pro/E软件建立了凸轮激波滚动活齿传动的三维模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中建立了其有限元模型。对传动装置进行了强度分析,初步得到了等效应力和应变的分布情况,为装置的进一步优化设计提供了参考依据。     

基于非均匀有理B样条的空间凸轮设计

针对高速传动空间凸轮在使用过程中存在的平稳性降低、噪声增大、磨损加剧等问题,提出一种新的基于非均匀有理B样条(Non-uniform rational B-splines, NURBS)的空间凸轮设计与加工技术,利用NURBS曲线拟合修正正弦曲线构造从动件运动轨迹曲线,利用单参数曲面族包络原理设计空间凸轮沟槽廓面,借助数控机床的NURBS插补功能实现空间凸轮的高精度光顺加工。实践证明,NURBS方法比常用的修正正弦方法设计得到的从动件运动规律曲线(包括位移、速度和加速度曲线)光顺性更好,NURBS插补方法比常用的直线或圆弧插补方法加工得到的空间凸轮噪声更低。因此,基于NURBS的空间凸轮设计方法简单易行,用该方法制造的空间凸轮在高速传动时具有传动平稳、噪声低、使用寿命长等优点。     

圆柱凸轮侧向传动机构最小油膜厚度计算公式

圆柱凸轮侧向传动机构是一种新型的减速机构,与弧面凸轮传动机构相比承载力更大。为研究圆柱凸轮侧向传动机构啮合过程中的润滑状态,依据Hamrock-Dowson公式,推导出稳态工况下圆柱凸轮侧向传动机构线接触最小油膜厚度计算公式。该公式表明对润滑油膜厚度影响较大的因素主要有润滑油黏压系数、常压下润滑油动力黏度、转速、圆柱半径、滚子半径及从动盘节圆半径,因此可通过优化结机构构及调整机构工况来改善机构润滑状态。采用该最小油膜厚度计算公式计算某圆柱凸轮侧向传动机构在稳态工况下最小油膜厚度及膜厚比,分析该机构工作时的润滑状态,并提出其润滑状态的优化方案。     

双压力角渐开线钟表齿轮的优化设计

仪表圆弧齿轮被广泛用于机械计时仪器中,当对该种圆弧齿轮进行加工时,由于加工刀具的刃口为复杂曲线,成形较为困难.为此,作者利用渐开线刀具的齿廓为直线,刃口成形容易的特点,根据钟表齿轮的传动要求,提出了一种双压力角渐开线齿形.通过建立齿廓曲线方程,进行传动性能的计算,并对齿形参数进行优化.结果表明:采用优化修正的双压力角渐开线齿形能满足钟表齿轮的传动要求,适宜增速传动,其传动性能指标可以达到仪表圆弧齿轮的水平.     

磨床用自定心中心架的机构设计与优化

设计了一种磨床用自定心中心架的原型机构,建立了自定心中心架的参数组合和平动凸轮的参数化模型。通过对机构的设计参数组合筛选,提出了机构的优化设计目标和优化函数,设计了优化的计算程序。在保证中心架的传力性能、夹持稳定性和夹持精度的前提下,对机构中平动凸轮的两个重要参数进行了优化,为磨床用高精度自定心中心架的设计提供了完整的设计方案。     

变焦距镜头凸轮结构优化设计

变焦距镜头普遍采用机械补偿法来改变焦距,变焦凸轮是其实现连续变焦的关键。为了减小变焦距镜头的质量和体积,本文研究了用机械补偿方式改变变焦距镜头焦距的原理,采用NX/Nastran软件对变焦凸轮结构进行了仿真分析,并针对分析结果对变焦凸轮结构进行了优化设计。优化结果使变焦凸轮质量减小了88g,壁厚减小了1.5mm,外径尺寸减小了3mm。对优化后的变焦凸轮进行了模态分析和热分析。模态分析显示,凸轮主体一阶频率为50.3Hz;热分析显示,凸轮在90℃温差作用下变形大小为0.006mm。最后通过对光学传递函数的检测以及振动和高低温试验验证了仿真分析的正确性,表明对变焦凸轮的优化设计是成功的。     

渐开线直齿圆柱齿轮参数优化设计研究

运用ANSYS/LS-DYNA三维动力学接触有限元分析仿真软件,结合传统的齿轮设计方法,从齿轮设计的几个重要参数:变位系数、模数、齿宽等方面进行了齿轮的优化设计研究;并以工程实践中具体应用的一对齿轮传动为例验证了其正确性,为齿轮优化设计的进一步发展提供了一种新的有效途径.     

基于Pro/E的弧面分度凸轮的三维设计

弧面分度凸轮的工作廓面很难用常规的制图方法绘制。该文在计算机辅助设计的基础上得到弧面凸轮廓面的数据点,并利用Pro／E强大的三维建模功能,实现了弧面分度凸轮的三维实体设计。     

Study of optimization of the barrel cam in a paper-cup-forming machine

A paper cup forming machine can produce a maximum of about 140 paper cups a minute. If the rate of production is increased to improve productivity, the contact force in the barrel cam increases, producing more vibration. Therefore, a method for reduction of cam vibration is needed. The profile of the barrel cam is optimized by using a multibody dynamics model. The objective of the optimization is to minimize the contact force that occurs between the rollers and the barrel cam. An experiment is carried out using the optimized barrel cam. The reduction of vibration at higher rates of production than the current rates validated the optimization.     

食品包装机中组合机构的优化设计

通过对某厂食品包装机中控制机械手运动的固定凸轮连杆组合机构的最佳传动角和凸轮的较好的压力角进行优化设计，实现了精确停歇的运动规律，结构紧凑，取得了满意的效果。     

一种凸轮曲线调制处理及粒子群优化方法

将调制的原理运用于原有的凸轮曲线设计中,用调制信号调节和控制凸轮曲线形状,以凸轮曲线特征值为优化目标,建立了对调制处理后的凸轮曲线进行多目标优化的数学模型,并阐述了用粒子群优化（PSO）技术进行求解的过程,从而得到了一种对原有的凸轮曲线进行调制处理及粒子群优化的新方法。以改进正弦凸轮曲线为例,对该调制和优化方法进行了验证。优化实例表明,该方法可以调节凸轮曲线形状,改善凸轮曲线的动力学特性,获得综合特性更好的凸轮曲线。     

弧面凸轮诱导主曲率与接触应力

推导了弧面凸轮诱导主曲率的计算公式,给出了弧面凸轮接触应力计算力学模型,并探讨了接触应力的计算方法。为复杂弧面凸轮设计分析提供了精确化手段,有利于凸轮机的CAD/CAE/CAM系统的建立。     

基于Pro/Toolkit的弧面分度凸轮的CAD系统开发

弧面分度凸轮设计繁琐,为此利用Pro/Toolkit在Pro/Engineer平台上开发了一个弧面分度凸轮的设计系统,以辅助设计人员进行设计,简化设计过程。通过对凸轮的参数化设计,并利用计算机自动生成凸轮轮廓曲面数据点的方法,完成了对弧面分度凸轮的设计。