摆动式圆柱凸轮机构的3D凸轮设计法

针对摆动式圆柱凸轮机构中的圆柱凸轮提出了一种3D凸轮设计法。首先,根据摆动式圆柱凸轮机构的运动规律,建立了圆柱凸轮理论轮廓曲线的数学模型,并研究了圆柱凸轮最大压力角与基圆半径的关系,获得了确定基圆半径的方法;然后,通过求解空间圆柱凸轮理论廓线各点的空间曲率,获得了圆柱凸轮机构的滚子半径;最后,以自动药品装盒机中的高速取盒机构为例,对其摆动式圆柱凸轮机构中的圆柱凸轮采用3D凸轮设计法进行了设计,利用运动仿真表明了3D设计法的正确性。     

MATLAB语言及Pro/E软件在圆柱分度凸轮设计中的应用

对圆柱分度凸轮进行了参数化设计与实体建模.在研究中,通过实际范例,运用面向对象且计算功能强大的MATLAB软件,得出圆柱分度凸轮空间点云的图形数据,并绘制出其工作廓面,得到其空间曲面.运用国内外流行的三维实体造型软件Pro/E,对圆柱分度凸轮进行了实体建模和造型,绘制出其立体图并进行运动仿真,避免了原来二维平面设计中由于考虑不周所造成的设计不合理等问题,进一步提高了圆柱分度凸轮设计和加工的通用性和实用性,扩充了功能,提高了设计效率,解决了设计与加工中存在的问题.     

摆动从动件圆柱凸轮机构的探讨

除了平面凸轮机构以外,空间凸轮机构在工作机中也广泛得到应用。柱体凸轮机构是一种空间凸轮机构,它的主要特点是凸轮回转平面与从动件的运动平面互相垂直。在圆柱凸轮机构中,将凸轮的转动变换为从动件的直线运动,主要应用于凸轮轴线与从动件运动方向平行的场合,这种所谓直动从动件的圆柱凸轮机构的分析与设计问题在许多教材中都有详述。而对于摆动从动件的圆柱凸轮机构,即把凸轮的转动变换为从动件的摆动,广泛用来传递交错成直角的两轴线之     

圆柱凸轮三维参数化设计与数控加工

凸轮机构优良的运动特性和动力特性由精确的轮廓曲面来保证,圆柱凸轮轮廓曲面因从动件运动规律的变化而成不同的复杂空间曲面,给圆柱凸轮精确设计和加工造成了困难。通过对圆柱凸轮轮廓曲面的分析,完成了基于Pro/E系统的圆柱凸轮三维参数化设计,并利用Pro/NC数控加工模块对圆柱凸轮进行了数控加工仿真,自动生成驱动数控机床进行零件数控加工的Numerical Control G代码。     

空间圆柱凸轮轮廓曲面的计算机生成方法

提出了模拟圆柱凸轮加工过程的圆柱凸轮轮廓曲面的计算机精确生成方法:建立刀具中心空间轨迹方程,保持刀具矩形截面垂直于刀具中心轨迹且沿其切线方向运动,从而在空间圆柱上切割出凸轮轮廓曲面.使用Pto/ENGINEER编程时,则将刀具中心空间轨迹方程程序化为基准曲线,应用可变截面扫描工具使矩形截面垂直于基准曲线且沿其切线方向运动,即可在圆柱实体上切割出该圆柱凸轮轮廓曲面.实现了直动从动件圆柱凸轮轮廓曲面设计的可视化和参数化.     

利用CAD/CAM系统设计与加工空间凸轮

为获得优良的运动特性和动力特性,空间凸轮设计较之一般产品设计,其轮廓曲面要求较高精度.因此,本文着重论述了如何利用CAD/CAM系统设计空间凸轮,以及在完成空间凸轮的建模后,如何利用CAD/CAM系统中的曲面分析功能分析空间凸轮3D模型,并介绍了基于CAD/CAM系统利用3D模型进行数控加工编程的方法.空间凸轮CAD和数控加工的关键问题是如何将从动件的运动规律转换为凸轮轮廓.本文以常见的圆柱凸轮为例,利用Pro/E软件实现了圆柱凸轮的3D设计与数控加工.     

圆柱分度凸轮机构参数化设计与仿真

圆柱分度凸轮机构作为间歇运动机构,在自动机械中得到广泛的应用.为了提高圆柱分度凸轮机构的制造品质,减少高成本及设计周期.针对传统CAD/CAM的通用软件难以准确的画出空间曲线的缺点,对圆柱分度凸轮机构的数学模型、参数化设计及仿真加工进行研究,根据从动件的运动规律和从动件的形状推导出圆柱分度凸轮轮廓的曲线方程,求出圆柱分度凸轮的相关参数.基于Pro/E,实现圆柱凸轮的参数化设计和实体建模.     

空间圆柱凸轮曲线和齿轮结构参数的反求设计

根据空间圆柱凸轮的结构特征、使用和工作特性等要求,提出了利用光滑型、保形性能好的三次参数样条曲线拟合测量数据的圆柱凸轮曲线反求设计方法,介绍了圆柱凸轮齿轮部分齿形测量的基本内容,研究了齿轮结构参数和齿轮精度反求分析的基本方法,反求设计后的圆柱凸轮类产品已实现批量化生产.     

基于Pro/E关系式的圆柱凸轮建模方法研究

针对不同类型的圆柱凸轮机构的空间运动特点,建立啮合过程中滚子与凸轮的空间相对运动关系,研究了在Pro/E平台上利用关系式对圆柱凸轮建模的方法,对移动从动件圆柱凸轮机构采用Pro/E可变截面扫描工具建模,对摆动从动件圆柱凸轮机构使用方程式工具建模。通过在凸轮毛坯模型上建立理论轮廓曲面,并对其法向加厚、实体切除操作得到工作轮廓曲面,完成了圆柱凸轮的精确建模,其建模过程清晰、简练。建模时均使用参数表达,能够实现参数化和系列化设计,以提高效率。     

圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工

空间分度凸轮机构主要应用于冲压机械、包装机械、制药机械及需要固定转位的自动化机械中。根据应用的场合、应用精度及分度数的不同，空间分度凸轮机构分为平行分度凸轮机构、反面分度凸轮机构和圆柱分度凸轮机构3大类。本文主要介绍圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工。     

应用复极矢量函数设计摆动从动件共轭凸轮机构

共轭凸轮机构属于形封闭的凸轮机构,其设计、制造及安装等精度要求较高,由于参与啮合的零件多,设计分析复杂、廓线求解烦琐使其应用大受影响。本文以摆动从动件共轭凸轮机构为例,利用复极矢量函数建立数学模型,并结合Matlab软件开发出共轭凸轮机构CAD/CAE软件系统,能将设计分析的数值结果以直观的图形表示出来,为共轭凸轮机构的设计和分析提供了一种简捷、方便、有效的方法。     

弧面凸轮机构啮合原理及其应用

本文根据弧面凸轮机构的啮合特点，用运动学方法重新推导了弧面凸轮的基本方程。并根据等距偏置曲面的结论，提出空间凸轮的理论轮廓曲面概念，运用Ｍｏｈｒ圆分析弧面凸轮共轭曲面的几何形态。从而使空间凸轮的基本原理及其应用变得简单明了．     

应用复极矢量法设计平行分度凸轮机构

介绍一种确定平行分度凸轮机构凸轮轮廓的有效设计思路和分析方法。利用复极矢量函数方程和坐标变换进行凸轮轮廓的求解，凸轮理论廓线、凸轮工作廓线及其全程压力角分布等均以复极矢量函数表示，并结合Matlab的优势方便有效地将其以直观的图形表示出来。     

避障小车转向系统的设计

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统.该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物.由于凸轮机构能实现复杂的运动规律,本设计采用凸轮机构完成小车的转向功能,通过MATLAB软件对凸轮轮廓曲线进行了拟合,并对导向杆运动规律进行了分析,结果表明本转向机构的设计是合理可行的.     

一种圆柱分度凸轮设计方法的研究及应用

研究了一种圆柱分度凸轮机构的正向设计方法,在二维平面上模拟了从动轮的运动轨迹,得到了分度凸轮的两条分度曲线并生成三维模型,将设计的分度凸轮机构制造完成后应用到设备上能够满足设备的功能需要,实现了圆柱分度凸轮机构的快速设计和应用。     

地毯簇绒机横动等径凸轮的计算机辅助设计

地毯簇绒机中用于针床横动的机械凸轮是一种等径共轭凸轮,它的设计与地毯花形图案密切相关.分析了横动等径凸轮的设计原理,提出了由地毯花形走针图求得凸轮从动件运动规律曲线的数学转换算法,提出了基于Delphi的横动凸轮计算机辅助设计方法.用户可根据地毯实物花形图,输入花形针数、从动件运动规律、基圆直径和滚子直径等参数,就可绘制凸轮廓线,并输出用于横动等径凸轮数控加工的数据点.     

Cam profile optimization for a new cam drive

A complex cam shape optimization problem is studied to optimize a unique cam mechanism for a new cam drive engine. First, the optimization problem is defined through analyzing the unique cam mechanism. Multiple design specifications are included in the optimization problem by defining the output torque of the engine as the objective function and the contact stress, radius of curvature, and pressure angle as the constraints. Second, an analytical scenario is designed to find the best ever cam profiles through manipulating the different combinations of cam profile representations and optimization methods. Two types of curve representations, including general polynomial spline and B-spline, are employed in cam profile synthesis. In addition, both a classical optimization technique and a genetic algorithm (GA) based method are applied to solve the complex optimization problem. Finally, comparative studies are performed among the initial profile and the optimal profiles to demonstrate the effectiveness of these proposed design approaches on solving the cam profile optimization problem. Results show that the best profiles are obtained from a combination of the B-spline representation and the GA-based method. In addition, compared to the initial design, the engine performance is improved greatly by the proposed optimization approaches.     

凸轮传动机构的振动分析

凸轮机构是常用的传动控制机构，这里建立了凸轮传动机构的振动模型，分析了从动件的运动规律。分析表明由于从动件具有弹性元件的特性，因而运行过程中会产生振动，从而导致其实际运动位置与给定位置发生偏差，在凸轮机构的设计和应用中必须重视这一问题。     

基于ObjectARX的弧面分度凸轮机构参数化设计系统的研究

弧面分度凸轮机构是一种高速、高精度的空间分度机构,由于其工作廓面比较复杂,给设计带来了很大的难度.基于ObjectARX技术通过对AutoCAD软件的二次开发,开发了弧面分度凸轮机构参数化设计系统,实现了弧面分度凸轮机构的参数化设计、造型、压力角和诱导主曲率的分析等功能,为弧面分度凸轮机构的设计提供了软件平台.     

动力修正式配气凸轮的计算机辅助设计

在高速凸轮机构动态数学模型的基础上，对应用广泛的动力修正式凸轮的计算机辅助设计进行了探讨。利用MATLAB语言，结合具体实例进行了动力修正式凸轮的动力学计算及凸轮轮廓曲线的设计，为进一步实现配气凸轮CAD／CAM一体化奠定了基础。