急回运动机构 《机构选型基础》之三

在简谐运动机构和正置曲柄滑块机构中,当主动件作等角速回转时,从动件往、返两行程所占用的时间是相同的.但是,某些执行机构需要在工作行程时缓慢一些,而在返回行程时急速退回原处,以提高其工作效率.具有这种运动特性的机构统称为急回运动机构.凸轮机构和连杆机构均可用作急回运动机构,通常,凸轮机构应用于从动件时尚需实现某种复杂运动规律的场合,这在《机械原理》中已有详述;而连杆机构具有制造简便、传动平稳等特点,在工程上也获得广泛应用.现介绍具有急回运动的连杆机构的特点、限制因素及其应用场合。     

摆动从动件盘形凸轮机构压力角的讨论

分析了摆动从动件盘形凸轮机构压力角的计算公式,讨论机构基本尺寸对压力角的影响以及摆动从动件盘形凸轮机构“偏置”的概念。     

输入轴速度波动对凸轮机构压力角的影响

凸轮机构的压力角是凸轮机构设计的一个重要参数,决定了凸轮大小和机构强度等诸参数,同时压力角又受其他设计参数尤其是从动件运动规律曲线的影响。在高速凸轮机构中,输入轴速度波动影响从动件的输出响应,文中建立了考虑输入轴速度波动的等效单自由度高速凸轮机构的动力学模型,在此基础上,讨论了输入轴速度波动对凸轮机构压力角的影响。     

直动从动件盘形凸轮压力角的探讨

根据从动件几种常用运动规律－等速运动，等加速等减速运动、简谐运动和摆线运动，探讨了直动从动件盘形凸轮机构的压力角，分析了最大压力角的大小及其位置。     

浮动平底推杆-凸轮组合机构的第Ⅱ类机构综合问题

平底从动件凸轮机构工程应用广泛,其综合的理论方法具有特殊性.文中以浮动平底推杆-凸轮组合机构为研究对象,求解得到其压力角公式并给出了压力角条件和凸轮轮廓保真条件的判据.借助计算机离散化搜索功能,对平底从动件位置等间距/离散化搜索,求解得到平底从动件在连杆方位线上的容许区段、凸轮基圆半径的许用取值范围和平底长度.文末,给出了机构综合的一个算例.     

关于偏置式凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构的研究

以偏置式凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构为对象,通过将其与负半径滚子从动件盘形凸轮机构进行对照比较研究,较为系统、深入地讨论了压力角计算公式、机构基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推(回)程、全程轮廓工作段和凹圆弧底实际圆弧段长度的确定和机构滑动系数计算公式等一系列机构分析与设计问题.     

按最大压力角确定直动杆凸轮机构的基本尺寸

本文基于平面凸轮机构与平面四杆机构运动和动力特性相似原理,直动从动件盘形凸轮机构最大压力角作用位置与瞬时替代的曲柄滑块机构最大压力角位置相同,导出凸轮机构最大压力角,及其作用位置与从动件运动规律的关系式,得出最大压力角作用位置仅与运动规律有关,与基本尺寸无关。由关系式计算最佳凸轮机构的基本尺寸。     

弧底直动从动件盘形凸轮机构的研究

以弧底直动从动件盘形凸轮机构为研究对象,从压力角和引入的辅助角出发,通过寻找机构内在的几何、机构学关系,得到了关于P型和F型弧底直动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸计算、轮廓设计、工作段确定及滑动系数求解等相关一整套设计理论.     

样条函数在摆动滚子从动件凸轮机构压力角求解中的应用

对于只给定凸轮实际廓线离散点的凸轮机构进行压力角计算,往往受限于缺少凸轮基本尺寸或无法确定从动件运动规律。本文通过对冷镦机摆动滚子从动件凸轮机构压力角求解方法的研究,详细地介绍了如何在只给定凸轮实际廓线离散点的情况下,运用三次样条插值函数求解摆动滚子从动件凸轮机构的压力角。     

平底摆动盘形凸轮机构运动误差分析计算

通过引入凸轮机构的压力角和凸轮法线长的概念,应用矢量分析的方法,给出了平底摆动从动件凸轮机构的理论凸轮轮廓的矢量方程和考虑凸轮法向误差的实际凸轮轮廓的矢量方程。研究了凸轮轮廓的法向误差与凸轮机构运动精度之间的关系,推导出了从动件摆角、角速度和角加速度误差的计算公式。分析确定了影响从动件摆角、角速度和角加速度误差的主要因素。指出了提高和改善凸轮机构的运动精度和性能的措施和途径,对于设计制造高精度凸轮机构具有重要的指导意义。     

关于正置式凹弧底直动推杆盘形凸轮机构的探讨

以凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构为对象,通过将二者进行对照比较研究,较为系统、深入地讨论了压力角公式、机构基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程、回程轮廓工作段确定和机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。     

直动从动件凸轮许用压力角的研究

为了保证凸轮机构具有良好的结构性能和运动性能,必须正确选择和合理确定机构许用压力角.本文通过建立平面直动从动件凸轮机构力学模型,对其进行受力分析及推导计算.通过凸轮机械效率和压力角之间关系的研究,得到了机械效率随着压力角的真实变化规律.提出许用压力角应该与机构的摩擦状态有关,指出传统的方法确定凸轮压力角的不精确性.     

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。     

关于凹圆弧底摆动从动件盘形凸轮机构的系统研究

以同摆式、异摆式凹圆弧底从动件盘形凸轮机构为研究对象,采取对照、比较研究方法,系统、深入地讨论了两种类型机构的压力角计算公式、基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程和回程轮廓工作段确定及机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。     

弧面分度凸轮压力角计算及滚子运动分析

应用空间啮合原理和旋转变换矩阵法,给出了圆柱滚子从动件弧面分度凸轮机构压力角的两种近似计算公式和压力角精确计算公式,分析了该机构压力角在一个分度期内的变化情况和压力角随接触线啮合深度的变化情况,以满足工程实际计算中根据不同需要选用适当的压力角计算公式。滚子从动件与凸轮之间的相对运动是影响滚子与凸轮之间磨损的重要因素,为了便于对滚子和凸轮之间的运动情况进行分析,推导出了滚子自转角速度公式和在考虑滚子自转时滚子和凸轮啮合处各点的相对速度公式。     

推程压力角为零的偏置直动从动件盘形凸轮轮廓设计

压力角是衡量凸轮机构传力特性的一个重要参数。压力角越小传力性能越好,经过研究,探索出了在推程中实现零度压力角的偏置直动从动件盘形凸轮轮廓曲线。     

凸轮机构压力角的精确计算

充分考虑了凸轮机构的不同材料、摩擦状态以及机构工作载荷和瞬间从动件加速度大小对机构压力角的影响 ,通过建立严谨的力学模型 ,导出了机构压力角的精确计算式     

滚子从动件盘形凸轮机构的运动分析

针对滚子从动件盘形凸轮机构，根据凸轮机构运动简图和凸轮实际廓线测量值，导出了确定从动件的位移、速度、加速度及其机构压力角的计算公式，并用实例验证了计算公式的正确性。     

摆动从动件盘状凸轮机构基本尺寸对推程压力角影响规律的探讨

本文在导出摆动从动件盘状凸轮机构压力角计算公式的基础上,分析了机构的中心距、摆杆长度、基圆半径三个基本尺寸参数与压力角之间的关系,并从中引出设计此种机构时值得注意的某些重要概念,最后讨论了这些参数的合理选择问题。     

摆动和直动从动件圆锥凸轮压力角通用表达式

基于文献[5]所导出的理论结果,提出一种基于统一几何特征与运动特性的圆锥凸轮机构压力角表达式建模方法,推导出基于通用数学表达的摆动和直动从动件圆锥凸轮机构压力角解析表达式并通过数值计算验证了模型的正确性。解决了摆动和直动从动件圆锥凸轮机构性能参数缺乏有效的通用分析计算模型的问题,有效地提高了计算机辅助设计圆锥凸轮机构的效率。