基于计算机辅助设计的凸轮轮廓优化设计

通过分析直动尖顶盘形凸轮机构和直动滚子盘形凸轮机构的运动规律,得出了凸轮轮廓曲线的参数方程,并应用LabVIEW软件计算出凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据,然后应用LabVIEW软件开发了直动滚子盘形凸轮轮廓优化设计系统,利用计算得到的凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据及凸轮机构的其他原始数据便可设计出满足使用要求的凸轮轮廓。该系统克服了传统凸轮轮廓设计方法步骤复杂、效率低、精度差等缺点,具有准确、高效、实时等特性,可广泛用于凸轮的轮廓曲线设计、压力角校核、运动仿真等,实现复杂、高速以及精密凸轮机构的设计。由于系统采用参数化设计,可以通过调整基本参数和运动规律等来完善设计,从而实现凸轮轮廓的优化设计。     

计算机辅助设计凸轮机构

本文介绍了我们在IBM-PC/XT微机上开发的凸轮机构设计软件-HCM,它能交互式设计凸轮机构中从动杆的运动规律,生成凸轮的理论轮廓和实际轮廓,并可对凸轮进行压力角校核。凸轮的实际轮廓曲线数据能直接用于编制数控加工程序。同时本文对从动杆运动规律图修正和凸轮轮廓生成等数学方法进行了分析。     

盘形凸轮机构虚拟样机设计与运动仿真

以直动尖顶推杆盘形凸轮机构建模为例,在CATIA中以知识工程为基础,对盘形凸轮轮廓曲线的参数化设计进行研究,创建凸轮机构的虚拟样机,并通过运动仿真分析推杆的实际运动规律,验证了凸轮轮廓形状的准确性,为凸轮机构设计和工程分析提供了精确建模方法.     

自动物料定量分装机构控制凸轮设计

在自动化设备中凸轮机构的凸轮轮廓曲线非常复杂,给精准建立凸轮的三维模型带来了一定的困难,同时精度低的凸轮不能满足后期机构的分析和凸轮的加工要求。保证凸轮轮廓曲线的精确性需要根据凸轮曲线的设计原理、从动件的运动规律来推导出从动件位移和凸轮转角之间的运动规律方程,再依据方程绘制凸轮轮廓曲线。文中以余弦加速度运动规律的空间凸轮为例,介绍了基于UG NX的空间凸轮参数化设计方法。     

圆柱分度凸轮机构的计算机辅助设计

为了建立精确的空间凸轮机构模型,以圆柱分度凸轮机构为例,通过对凸轮轮廓曲线进行解析法设计,在确定运动规律的情况下,利用MATLAB软件快速准确地得到从动件运动规律曲线以及凸轮轮廓曲线。以MATLAB为基础,运用Solid Works软件进行联合设计仿真,以实例验证此方法的可行性,从而为圆柱分度凸轮机构的精确三维模型设计提供了一种有效的方法。     

基于凸轮轮廓的平行分度凸轮机构运动规律的反求方法

平行分度凸轮机构是轻工机械中最常用的分度机构之一,文中提出了基于平行分度凸轮廓形反求其运动规律的两种方法:基于凸轮机构设计的前向方法和基于廓形的反向方法.前者是在对凸轮有一定了解的基础上,根据运动参数、动力学参数和常用的凸轮曲线设计出凸轮廓形,然后将凸轮设计廓形和测量廓形相比较,不断修改参数,以求得实际的凸轮运动规律.后者是一种以测量廓形为基础,按照分度凸轮机构的运动分析方法,求出凸轮转角和从动盘滚子的函数关系,然后经过适当选择和拼接凸轮起作用的区段得到机构的运动规律.最后比较了两种反求方法的特点,并给出了相应的反求案例.     

按许用压力角设计盘形凸轮机构的方法研究

在给定凸轮机构的运动规律和许用压力角的条件下,提出了一种基于Matlab按许用压力角设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的通用方法,克服了传统设计凸轮轮廓计算方法复杂,效率低且求解精度不高的缺点,能够保证凸轮机构在任何瞬时压力角都不超过许用压力角,有效地平衡了凸轮机构的尺寸紧凑和传力特性,系统解决了按许用压力角设计凸轮机构尺寸的综合问题,并结合Pro/E进行了凸轮三维实体的精确设计。仿真验证结果表明,凸轮机构的压力角满足设计要求。     

基于MATLAB和Creo的平行分度凸轮机构的设计

为了设计出平行分度凸轮机构,针对二片外接式平行分度凸轮机构进行分析。首先得出凸轮廓形方程,其次在MATLAB中得出凸轮的轮廓曲线,再将曲线导入到Creo Parametric中,设计出轮廓曲线,建模、装配得出两片式平行分度凸轮机构。结果表明这种方法具有精度高、快捷、高效、方便的特点。     

图解法求凸轮机构的压力角

凸轮机构的压力角随凸轮轮廓曲线的变化而变化,随着压力角的增大,从动杆件上的有效作用力愈小。它反映了机构的传力特性。故设计凸轮轮廓时,必须将凸轮机构的压力角控制在许用压力角以内。     

凸轮连杆组合机构解析法设计

为了解决末端从动件按一定运动规律往复运动的凸轮连杆组合机构的设计问题,采用解析法对凸轮连杆组合机构进行求解,推导出凸轮连杆组合机构的设计理论公式,然后利用MATLAB对理论公式进行编程计算,并绘制出凸轮理论轮廓曲线,再使用Adams求出第二条凸轮轮廓曲线进行对比验证。利用推导出的设计理论公式,并借助MATLAB和Adams进行实例求解,得到了两条凸轮轮廓曲线,将二者进行对比验证,两条凸轮轮廓曲线完全重合,证明推导出的凸轮连杆组合机构的设计理论公式是正确的。     

偏心旋转-摆动式凸轮机构设计

运用极坐标矢量法对一种偏心旋转-摆动式凸轮机构的凸轮轮廓曲线进行了设计计算.首先,将机构中的构件用极坐标矢量来表示;然后,根据凸轮机构的矢量图,由从动件的运动规律逐步推导出凸轮从动滚子的运动规律;最后,由从动滚子的运动规律求解出凸轮的实际轮廓.这种方法具有计算精确的特点,能够完成具有复杂运动从动件的凸轮机构的设计.     

直动-摆动从动件圆柱凸轮组合机构的凸轮廓线设计

介绍一种从动件兼做直线运动和摆动，并可实现预定运动轨迹和预定运动规律的联动圆柱凸轮组合机构；提供了这种机构中凸轮轮廓曲线的设计方法；结合具体的设计实例，编写出计算程序并利用计算机进行了凸轮轮廓曲线的设计。     

基于Creo软件的凸轮机构反转设计方法

根据凸轮机构反转设计方法的原理,在已知凸轮从动件运动规律的条件下,利用Creo软件的机构模块,建立凸轮机构运动学反转模型。根据反转运动获得满足运动规律的凸轮轮廓曲线,并利用这一曲线直接建立凸轮的三维模型,最终得到凸轮机构。对于通过反转设计方法得到的凸轮机构,利用Creo软件建立实际运动学三维模型,进行运动仿真,进而验证反转设计方法的正确性。     

空间凸轮机构轮廓建模方法研究与实现

将空间凸轮的圆柱(或圆锥)面展开,按平面凸轮轮廓曲线的设计方法求得展开轮廓曲线坐标,获得二维的凸轮轮廓曲线.基于SolidWorks中的包覆特征,以平面轮廓曲线为草图准确地将曲线包覆还原在圆柱(或圆锥)面上,以此建立空间凸轮机构的三维模型.以直动从动件摆动运动规律的圆柱凸轮机构为例说明建模的实现过程.     

零度压力角推杆盘形凸轮机构的推导及其应用

通过对推杆盘形凸轮机构进行受力分析,得出压力角越小其传力特性越好,当压力角为0时,导轨对推杆的约束反力为0,效率为1,传力特性最好,零度压力角推杆盘形凸轮机构将会得到广泛的应用.推导出凸轮转动过程中使压力角始终为0的凸轮轮廓曲线.根据三心定理求出压力角计算公式,令压力角为0得推杆速度方程,求导得推杆位移方程,根据位移方程用反转法设计凸轮曲线,验证了该凸轮曲线为渐开线,将零度压力角推杆渐开线廓形凸轮机构应用到导料机和制动力矩测量装置中,使用效果良好,尤其渐开线制动力矩装置测量方便精确,已在矿井提升机中得到了广泛的推广应用.     

基于Pro/E关系式的凸轮轮廓曲线精确设计

凸轮机构实现推杆预期运动规律依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计.在高速精密自动机械中凸轮机构凸轮轮廓曲线异常复杂,给凸轮三维精确建模造成了困难,且精度较低的凸轮轮廓曲线不能满足凸轮后续CAM和CAE的要求.凸轮轮廓曲线的设计原理是根据工作所要求的推杆运动规律,导出凸轮转角与推杆位移之间的关系式,用函数关系式捕捉设计意图.根据关系式计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值,保证生成凸轮轮廓曲线的精确性.按照该理论,提出了2种应用Pro/E三维造型软件精确设计凸轮轮廓曲线的方法.     

丝印机滚筒停回转机构共轭凸轮轮廓曲线设计

凸轮机构作为一种重要的驱动和控制机构,在印刷机械中应用广泛.依据丝印机滚筒停回转传动机构的工作原理及印刷精度和速度的要求.建立了共轭凸轮反求设计和五次多项式运动规律的数学模型.应用Matlab软件计算出共轭凸轮理论轮廓曲线上各个点的坐标,应用AutocAD的样条曲线绘制了共轭凸轮的轮廓曲线,减少了设计人员的工作量,提高了凸轮轮廓曲线的精度.     

节能型盘状凸轮机构凸轮轮廓的设计方法

为确保从动件输出端的准确运动规律、减少高速运动时的冲击,建立凸轮机构的动力学系统模型和相应方程,导出从动件输出端的运动规律下凸轮与从动件接触处的运动规律,以此为依据设计了凸轮轮廓曲线。在此基础上,综合考虑凸轮工作过程中变形,建立了凸轮机构凸轮轮廓接触变形的计算模型,提出将接触变形融入凸轮轮廓精度的设计思想,实现了凸轮轮廓表面粗糙度的合理设计。计算结果表明,该设计思想获得的凸轮轮廓的精度等级较原有设计要低1~2级,因此可降低制造成本,达到节能的目标。     

偏心旋转式共轭凸轮递纸机构设计

由从动件的运动规律推导出控制凸轮的轮廓曲线是凸轮机构设计的关键技术,其核心是将从动件的运动与凸轮的运动联系起来.根据该偏心旋转式共轭凸轮递纸机构的具体情况,选择递纸摆臂作为从动件,设计其运动规律,从而计算出凸轮的轮廓曲线.ADAMS软件仿真结果表明:该偏心旋转式共轭凸轮递纸机构中递纸牙的工作路线和返回路线不重含,构成了一个雨滴状的封闭曲线,其运动轨迹满足了印刷机械对递纸牙运动轨迹的要求.     

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。