基于Pro/E的球形滚子弧面凸轮分度机构的建模与仿真

球形滚子弧面凸轮分度机构是用钢球代替圆柱,实现高精度、零背隙、低噪声的分度装置.文中先推导了任意回转面滚子从动件弧面凸轮的廓面方程,进一步得到了球形滚子弧面凸轮廓面方程;基于Pro/E软件构建了弧面凸轮和球形滚子的三维模型,并进行了运动仿真.运动分析结果表明了文中所提方法的有效性和通用性,为球形滚子弧面凸轮分度机构的运动学和动力学研究奠定了基础.     

新型媒介点啮合弧面凸轮分度机构设计与分析

采用圆锥滚子轮齿创成弧面分度凸轮廓面,与球形滚子齿实现点接触共轭,构建一种新型的点啮合式弧面凸轮分度机构装置,文中给出了该机构的技术实施方案,通过改变球形滚子齿的球体半径来实现可控点啮合,能够提高此机构对制造和安装误差的适应性。运用媒介共轭的原理与方法,分析了此种间歇运动机构的啮合原理,运用给出的媒介曲面(圆锥滚子轮齿廓面)方程获取其创成的分度凸轮廓面方程的基础上,利用圆锥滚子轮齿廓面与球形滚子轮齿廓面间的线接触关系,推导出分度凸轮廓面与球形滚子廓面间的点啮合条件下的接触迹方程及其诱导曲率方程,以此来确定获取此种高副机构最佳点啮合性能情况下共轭轮齿的运动几何参数。     

求解弧面分度凸轮廓面数控加工刀具轨迹通用方程

对弧面分度凸轮轮廓曲面进行数控加工编程前需确定刀具轨迹方程。针对不同滚子形状及凸轮轴线与从动盘轴线成任意角度的情况,基于微分几何原理,应用包络面理论建立统一数学模型的弧面凸轮廓面方程。在此基础上进一步推导出数控加工刀具轨迹方程的通用解析表达式。此结果可作为数控加工弧面分度凸轮廓面编程时的数学模型,也可应用于弧面凸轮加工过程的仿真、加工误差分析和廓面修形等方面。     

基于UG&VERICUT的弧面凸轮多轴数控加工仿真实现

基于UGVERICUT软件,首先推导了滚子截圆半径方程,以此为基础导出不同滚子类型弧面凸轮廓面方程,然后利用GRIP进行三维建模,并用UG/CAM模块进行刀轨规划及后处理,针对DMU80T,在VERICUT中建立相应的虚拟机床,从而实现对上一步中得到的NC代码进行仿真验证。最后,以锥形滚子弧面凸轮为例,对提出的方案进行了验证。结果表明提出的虚拟加工仿真方案能很好的模拟实际加工过程,从而为弧面凸轮实现快捷、高效、高质开发生产奠定了一定的基础,且进一步完善了弧面凸轮的多轴数控加工工艺。     

自动换刀机构弧面凸轮建模与造型分析

针对自动换刀机构中弧面凸轮工作廓面设计加工困难,分度期轮槽两侧廓面同时与滚子啮合的问题,以某加工中心的弧面凸轮为例,分析了弧面凸轮与分度盘的运动及位置关系,推导并修正了弧面凸轮的轮廓曲面数学方程;采用分段建模的方法,在Pro/E中编程分别创建弧面凸轮分度期、停歇期的各轮廓曲线簇,通过线面实体化造型,实现了弧面凸轮的精确建模。结合弧面凸轮廓面性能分析和加工实例,验证了该模型满足设计与加工要求,为提高其数控磨削加工精度提供了技术支持。     

基于UG NX的多滚子啮合弧面凸轮减速器建模

提出含有多滚子接触的弧面凸轮减速器,其工作原理是把弧面分度凸轮机构的停歇段改为零,同时选择等速运动规律,并引入多滚子啮合可大幅提高其承载能力。根据弧面凸轮廓面方程,运用UG NX7.0建模中的"规律曲线"功能成功对这种减速器主要部件弧面凸轮进行了三维实体建模,该方法具有简洁、高效、精确的优点。     

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。     

基于Pro/E的ATC用多头弧面凸轮的三维建模及运动仿真

目前自动换刀装置(ATC)中多头弧面凸轮曲面复杂,精确建模难度比较大。以弧面凸轮几何学理论为基础,根据各动作段从动盘滚子与弧面凸轮的啮合情况,编写各动作段相应滚子扫过的轮廓曲面程序。利用Pro/E的曲线曲面功能建立相应滚子的轮廓曲面,将曲面合并,然后对理论轮廓曲面进行法向偏置,实现多头弧面凸轮的三维精确建模。最后,基于ADAMS建立了弧面凸轮机构虚拟样机,进行运动仿真分析,验证了模型的正确性。     

一种全新的弧面凸轮廓面修形方法

针对现有弧面凸轮廓面修形方法存在的不足，提出了一种全新的弧面凸轮廓面修形方法，并对该修形方法进行了理论分析与加工实践。采用弧面凸轮非工作面避让原则以防止分度段凹槽两侧廓面同时与滚子啮合，加厚分度停歇段凸脊以消除轴承与滚子内游隙，多滚子啮合时使压力角小的滚子优先参与啮合以提高传动效率，通过以上措施，有效地保证了孤面凸轮分度段的实际工作廓面与理论设计廓面、实际中心距与理论设计中心距的一致性，改善了弧面凸轮机构的装配性能、分度精度与传动效率，有效地消除了弧面凸轮机构可能存在的干涉现象。     

钢球滚子弧面凸轮分度机构的设计与压力角计算

运用回转张量法推导出凸轮廓面方程和啮合方程 ,根据定义推导出钢球滚子弧面凸轮分度机构的压力角的解析表达式 ,并对其进行分析计算。     

基于不同滚子从动件类型的弧面凸轮CAD集成系统开发

目前弧面凸轮CAD系统大多都只针对单一类型滚子从动件类型而创建,不能很好地满足用户的需求。因此,本文针对不同类型滚子从动件建立起弧面凸轮廓面统一方程,并在此基础上利用UG／OpenAPI和VC＋＋6．0联合开发了弧面凸轮CAD集成系统。此系统有效地集成了不同廓面类型弧面凸轮的设计和建模功能,并通过UG界面实现三维实体造型结果的输出。最后通过实例证明了此系统的正确性,为后续数控加工刀位数据的生成和运动学分析等奠定了基础。     

弧面分度凸轮机构的固有频率分析

以弧面分度凸轮机构为对象,建立了考虑其输入/输出轴的扭转、弯曲刚度及凸轮曲面与滚子间接触刚度等多种因素的动力学模型,在此基础上,重点分析接触刚度、凸轮与分度盘滚子啮合个数的变化、运动规律对系统固有频率的影响。实验结果表明,所建立的动力学模型具有较高的计算精度。     

基于VB6.0和Pro/E的弧面分度凸轮三维参数化实体建模

以弧面分度凸轮的几何学理论为基础,基于VB 6.0和Pro/E实现了弧面分度凸轮的三维参数化实体建模。通过VB编程语言,设计出能计算参数化的弧面分度凸轮理论廓面数据的友好界面。通过对凸轮基本参数的输入和运动规律的选择后,即可计算出相应的凸轮廓面坐标点,并将廓面数据保存为".ibl"格式。导入Pro/E 3.0中生成曲线,再生成曲面,然后将曲面合并,最后对理论轮廓曲面进行法向偏置、实体切除操作,获得与凸轮毛坯进行布尔相减运算后得到的凸轮实体模型。     

基于UG NX6.0的弧面分度凸轮三维实体建模与仿真加工

以弧面分度凸轮工作轮廓面方程为基础,基于UGNX6.0和MATLAB提出了弧面分度凸轮空间轮廓曲面三维实体建模的一种新方法,通过UG运动仿真对建模结果进行分析验证,同时运用UG数控加工模块对弧面分度凸轮的加工刀轨进行了模拟,为空间凸轮机构的设计与数控加工提供了参考依据。     

滚珠型弧面凸轮连续传动机构承载接触分析

在建立滚珠型弧面凸轮连续传动机构数学模型的基础上,得到了弧面凸轮的啮合模型,并进行了齿面接触特性分析。弧面凸轮啮合传动时接触形式表现为球齿面与马鞍面之间的点接触,对点接触形成的椭圆进行了分析,确定了其方向和尺寸。利用曲面上任意点处主曲率的计算方法,得到了接触点处主曲率的变化规律。计算了接触区域最大压应力,分析了弧面凸轮连续传动时接触中心最大压应力的变化规律。所得结论对进一步研究滚珠型弧面凸轮连续传动理论与实际应用具有重要的指导意义,为完善滚珠型弧面凸轮传动机构的设计与制造提供了理论依据。     

弧面分度凸轮通用方程式研究

弧面分度凸轮的廓面方程式在相关的文献和设计手册上是针对某种工况下推导出来的,缺少通用性,容易引起误读,笔者根据凸轮和滚子的空间啮合原理,考虑凸轮的旋向、转盘的转向对凸轮廓面方程的影响后,推导出通用方程式。在此基础上,运用现代CAD设计软件,建立精确的凸轮三维模型,为弧面分度凸轮的研究与设计提供便利。     

弧面凸轮机构诱导曲率与强度设计的研究

为了提高弧面凸轮机构的强度和可靠性,基于啮合原理和微分几何的理论推导了弧面凸轮廓面方程,进而推导了弧面凸轮诱导曲率的表达式,提出了弧面凸轮与滚子接触应力计算力学模型,给出了弧面凸轮静接触强度与疲劳接触强度的设计校核方法,为弧面凸轮机构的强度与可靠性设计提供了精确化定量手段.通过设计实例验证了所提出的设计理论.     

滚珠型弧面凸轮分度机构的运动分析和仿真

滚珠型弧面凸轮分度机构中滚珠的运动影响到机构的润滑、失效形式和传动效率。滚珠中心、滚珠与凸轮滚道接触点及滚珠与分度盘球窝接触点相对于凸轮旋转轴线运动轨迹为螺旋曲线,计算表明3条曲线的螺旋升角大小不同。利用螺旋传动理论,分析滚珠的运动形式,计算滚珠的侧滑速度。应用RecurDyn软件对机构进行运动学仿真,验证了滚珠侧滑和锲紧的存在及负载转动惯量对分度盘运动规律的影响。     

弧面分度凸轮机构啮合理论分析

运用共轭曲面啮合理论系统地推导了弧面分度凸轮曲面方程及凸轮与分度盘滚子的诱导法曲率方程 ,给出了凸轮曲面对应分度盘上不同滚子在啮合传动过程中的法曲率变化关系曲线     

弧面分度凸轮机构动力学建模与Simulink仿真技术的研究

对弧面分度凸轮机构动力学特性进行了研究，考虑间隙存在、柔性轴和电机特性下，建立了系统动力学方程，应用Matlab／Simulink求解和动态仿真。结果显示间隙对凸轮和工作盘的响应有影响，从动件最大角加速度提高28％，电机输出轴角速度高频振荡。