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.     

自动炮用圆柱分度凸轮轻量化研究

某自动炮的间歇机构选用了圆柱分度凸轮机构,为了适应武器平台的总体轻量化要求,圆柱分度凸轮是自动炮进行轻量化的目标之一。为了能够准确地对圆柱分度凸轮进行轻量化,依据结构参数建立了圆柱分度凸轮的数学模型,并运用UG NX软件的运动仿真模块实现了圆柱分度凸轮的精确物理建模;再以轻质材料应用为轻量化途径切入点对圆柱分度凸轮进行了有限元分析;最后结合分析结果进一步开展了轻量化结构设计并进行了实物验证,轻量化效果明显。研究过程能指导自动炮用圆柱分度凸轮的轻量化设计。     

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。     

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。     

基于虚拟原型的圆柱分度凸轮机构的动力学研究

圆柱分度凸轮机构是在自动机械中应用广泛的分度机构。对圆柱分度凸轮机构的工作原理、运动和受力情况进行了分析,采用单边接触模型建立了凸轮表面与滚子之间的分离-接触关系,利用多体动力学软件建立了该机构的动力学模型,并对其运动、动力学情况进行了模拟仿真,分析了间隙对动力学性能的影响。     

基于圆柱凸轮机构的管外爬行机器人机构设计

对直动推杆圆柱凸轮机构在管外爬行机器人机构设计方面的应用进行了有益的探索,通过对直动推杆圆柱凸轮机构的结构、运动特征的分析,阐述了其能够实现爬行运动的可能性,并对机构的组成进行改进以实现管外爬行机器人的机构设计,运动分析表明该设计结果可行。     

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。     

基于Vericut的圆柱沟槽凸轮的加工仿真

根据圆柱沟槽凸轮传动机构的运动原理,应用Vericut软件对圆柱沟槽凸轮进行数控仿真加工.首先根据主动件和从动件的运动机制确认其运动参数,其次根据运动关系模拟实际情况建立机床、毛坯以及刀具模型,然后计算刀具在凸轮上的运动数据编写初加工和精加工程序,最后得出仿真加工结果,确认其正确性并输出加工程序.     

一种圆柱分度凸轮液压装载机故障诊断方法

圆柱分度凸轮是一种重要的间歇式运动机构，针对液压装载机动态装载中极易出现圆柱分度凸轮惯性载荷，导致装载机运动稳定性下降的问题，在圆柱分度凸轮机构工作原理和液压装载机部件结构基础上，设计了液压装载机的故障诊断系统，通过获取圆柱分度凸轮机构运动特性值，输入到神经网络模型中进行训练，提取到相关的故障信息作为液压装载机的故障诊断系统的输入进行故障诊断，最后在构建的液压装载机实验台架中进行故障模拟试验，试验结果表明所设计的诊断方法能够满足液压装载机的故障诊断目标。     

椭圆轨迹针刺机构的研究与仿真

针对高速针刺机椭圆针刺轨迹的设计需要,提出了一种基于曲柄滑块机构和圆柱凸轮机构的椭圆轨迹生成方法,介绍了其工作原理,并在理论分析的基础上设计了机构模型,设计了圆柱凸轮的导槽型线和凸轮的三维模型,利用Cosmos Motion软件进行了机构运动仿真,验证了机构运动轨迹的正确性,最后设计了椭圆轨迹针刺机的主传动系统和主要的部件。     

航空复合材料的组合凸轮式Z-pin预植入机设计与实现

目的：为解决当前Z-pin植入设备植入效率低、Z-pin易折断或打滑等问题,并推动Z-pin增强技术高效地应用于民用和国防事业,开发了基于组合凸轮的高效高精度Z-pin预植入机。方法：首先,根据航空矩形类复合材料层合构件的预植入工艺技术要求,分析了预植入机的功能需求,然后,提出了先“剪切”后“植入”组合凸轮式预植入机机构的运动方案。采用解析法设计了预植入机的凸轮机构,计算了凸轮机构的理论轮廓曲线。构建了含有间隙凸轮机构的弹性动力学模型,优化了组合凸轮的转速,并进行了组合凸轮的虚拟样机运动仿真。最后,设计制造了实验样机,并通过植入实验验证了组合凸轮设计的正确性和合理性,并根据实验中出现的问题优化了植入运动方案。结果：植入效率得到大幅提高,其效率能够达到294×294mm2/(99×33/192)min,较普通针对矩形类复合材料层合构件的Z-pin预植入机的植入效率提高约5.64倍。植入成功率控制在99%以上,包括植入间距、植入深度、纤维长度在内的植入精度均控制在±0.01mm以内。设计的机构操作方便,人机界面友好,长时间工作平稳,无Z-pin折断等问题出现。结论：满足当前对Z-pin植入设备植入效率、植入精度的要求,同时Z-pin不易折断或打滑。     

基于Matlab的凸轮机构等速运动规律修正策略研究

等速运动规律是凸轮机构中常用的一种推杆运动规律。为改善凸轮机构等速运动规律的运动特性,增强工作的稳定性,提出了一种等速运动规律修正策略,设计了一种组合运动规律,能同时满足推杆按等速运动规律运动,并且加速度不产生突变的要求,消除了推杆运动中的刚性冲击和柔性冲击,利用Matlab进行了凸轮机构运动学仿真,并结合Pro/E和Matlab进行了凸轮机构轮廓曲线的精确设计。仿真结果表明,修正等速运动规律的运动特性得到了显著的改善。     

基于运动仿真的凸轮机构参数逆向CAD方法

提出了利用机构运动仿真和实测模型获取平面盘形凸轮从动件运动规律和动程角等运动参数,再利用这些运动参数和有关结构尺寸,重新解析设计的逆向CAD方法,给出了在Pro/E软件平台上实现凸轮机构运动仿真和获取机构运动参数的过程.应用实例证明该方法高效直观,所设计的凸轮机构精度高,可直接用于生产.     

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.     

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。     

槽轮间歇机构的参数化设计与运动仿真

槽轮间歇机构是传递间歇运动的常见机构,其结构参数关联多,动力学特性计算复杂。通过三维设计软件CREO 2．0建立槽轮间歇机构的主要构件模型,由模型里建立的“关系”实现机构的主要参数之间的关联。在CREO 2．0“机构”中设置部件之间的“销钉”和“凸轮”运动链接,设定“凸轮”的“允许脱离”弹性系数,实现对该机构的“非连续”运动仿真和结果数据的输出。通过对输出结果的位移、速度和加速度分析,提出减小运动加速度冲击的曲线槽轮方案。     

凸轮机构中凸轮廓线设计的新方法

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,并讨论了机构工作频率对凸轮廓线的影响,为设计高速凸轮机构提供了可靠的依据。     

基于CAE技术的凸轮轮廓曲线设计

针对目前国内企业在间歇运动机构凸轮轮廓曲线设计中所遇到的困难,采用共轭曲线的设计思想和运动模拟仿真的设计思路,并通过案例,介绍了凸轮轮廓曲线的设计方法.通过实体模型验证可知:用此方法得到轮廓曲线的凸轮作为主动件,其从动件的运动状态与初始设定的运动参数相吻合,这一结果给国内企业在解决间歇运动机构凸轮轮廓曲线设计时提供了一种新的思路.