尖底摆动从动件圆盘凸轮的设计及特性值分析

圆盘凸轮机构的设计方法和特性值分析目前少见,影响其设计和性能评判。详细研究了尖底摆动从动件圆盘凸轮的运动学,获得了从动件的角位移、角速度、角加速度、角跃度、角跳度、压力角以及最大无量纲角速度、最大无量纲角加速度、最大无量纲角跃度、最大无量纲转矩这4个主要的动力学特性值的精确计算式、求解方法和曲线图。根据计算结果,可判断与特性值有关的动力学性能的优劣和适用场合。给出了在满足压力角和尺寸的约束下通过求解非线性方程组来设计机构的一种方法及实例。研究结果显示:特性值只决定于各构件的相对长度;若凸轮偏心率变小,则机构性能趋好;该机构无任何冲击,可用于高速场合,值得重视和优先采用。     

对心直动从动件圆盘凸轮的运动学和特性分析

圆盘凸轮的廓线是圆而极易加工和检测,实用价值大,但其运动和动力性能的研究尚待深入。详细研究了对心直动从动件圆盘凸轮的运动学,获得了凸轮廓线、从动件的位移、速度、加速度、跃度、跳度、压力角,以及最大无量纲速度、最大无量纲加速度、最大无量纲跃度、最大无量纲转矩这4个主要的动力学特性值的精确计算式、求解方法和曲线图。通过这些特性值与从动件常用运动规律的特性值的对比,以及运动特点分析,得出结论是该机构无任何冲击,动力学性能好,适用于高速场合。     

偏置直动从动件圆盘凸轮的设计和特性分析

圆盘凸轮机构特性值的理论分析目前少见,影响其动力学性能评判和适用场合的确定。详细研究了偏置直动从动件圆盘凸轮的运动学和动力学特性,获得了从动件的位移、速度、加速度、跃度、跳度和压力角,以及最大无量纲速度、最大无量纲加速度、最大无量纲跃度和最大无量纲转矩这4个主要的动力学特性值的精确计算式、求解方法和曲线图。根据计算结果,可判断该机构与特性值有关的动力学性能的优劣和适用场合。给出了在满足压力角和尺寸约束下通过求解非线性方程组来设计机构尺寸的一种方法及其实例。研究结果显示:1)压力角约束构成的设计可行域是一个由若干条直线围成的凸多边形; 2)行程速比系数小于3; 3)特性值只决定于各构件的相对长度; 4)凸轮偏心率是特性值的最敏感参数; 5)若凸轮偏心率和从动件偏距率变小,则机构性能趋好; 6)该机构无任何冲击且特性值小,因而动力学性能优异,可用于高速场合。     

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。     

考虑间隙和柔性轴的圆柱分度凸轮机构动力学特性研究

对圆柱分度凸轮机构动力学特性进行了研究,在考虑间隙存在和柔性轴的前提下建立了系统的动力学方程,并应用有限差分法进行求解。结果表明从动件的最大角加速度提高了24．3％。凸轮轴的角速度高频振荡,波动幅值为3．2％,这为高速凸轮机构设计提供了依据。     

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。     

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。     

新型凸轮机构滚子作纯滚动条件的研究

以新型的负半径滚子直动从动件盘形凸轮机构为研究对象,顺次推导出滚子作纯滚动的角速度ω2和角加速度ε2条件(运动学条件)、法向力N条件(力学条件)和弹簧最小刚度系数kmin条件,丰富和深化了该新型凸轮机构的分析综合理论和方法。     

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。     

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。     

求盘形凸轮机构平底移动从动件加速度的同速点法

同速点法是机构运动分析图解法中一种非常重要的方法 ,利用它对某些平面机构 ,特别是平面高副机构进行速度分析及角速度分析是非常方便和直观的 ,但一般认为利用这种方法不便或不能求解加速度或角加速度问题。通过对凸轮机构从动件加速度的理论分析及假想机构的构造、假想机构的运动分析 ,介绍了应用同速点法求解凸轮机构从动件加速度的方法 ,使用这种方法可避免一般向量多边形法繁琐的求解过程 ,具有应用方便的特点     

求盘形凸轮机构平底移动从动件加速度的同速点法

同速点法是机构运动分析图解法中一种非常重要的方法，利用它对某些平面机构，特别是平面高副机构进行速度分析及角速度分析是非常方便和直观的，但一般认为利用这种方法不便或不能求解加速度或角加速度问题。通过对凸轮机构从动件加速度的理论分析及假想机构的构造、假想机构的运动分析，介绍了应用同速点法求解凸轮机构从动件加速度的方法，使用这种方法可避免一般向量多边形法繁琐的求解过程，具有应用方便的特点。     

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。     

凸轮机构的压力角及其基本尺寸

对于平面直动和摆动从动件凸轮（连杆）机构,当把复杂的从动件运动规律应用于凸轮机构的合成设计或简化设计时,本文给出了精确计算凸轮机构最大压力角及其作用位置,以及根据允许压力确定基本尺寸的一般方法。本文给出的计算公式,适用于计算器的手算和电算。本文末给出了几个计算实例,并由这些实例中的已知条件,分析了各种不同的从动件运动规律对最大压力角及其作用位置的影响。     

凸轮机构压力角正切值线图及其应用

本文提出了一种求解直动从动件盘形凸轮机构最大压力角的新方法－压力角正切值线图法。该方法适用于任意形式的运动规律。     

平底从动件凸轮机构考虑动态弹流润滑油膜时动力响应的研究

在分析研究了平底从动件凸轮机构中凸轮与从动件之间的油膜的动力性能的基础上,提出了把此油膜看成是存在于凸轮与从动件之间的一个质量—弹簧—阻尼系统的假设,建立了相应的动力学模型和运动微分方程,并运用弹流理论和凸轮机构动力学,对油膜厚度、油膜等效刚度和考虑油膜影响的平底从动件凸轮机构的动力响应进行了计算和分析,所得到的动力响应变化对于设计高速凸轮机构具有较大的实用价值。     

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。     

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。     

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。     

对数螺旋线型凸轮机构运动规律的研究

利用SolidWorks软件建立了对数螺旋线型凸轮机构和普通凸轮机构的实体模型,并进行了运动学仿真,然后利用ANSYS/LS-DYNA软件对两种凸轮机构进行了动力学分析,得到了凸轮机构主、从动件最大应力随时间的变化情况。对对数螺旋线型凸轮机构与普通凸轮机构的运动学、动力学仿真结果进行了对比分析,发现对数螺旋线型凸轮在工作过程中传动更加平稳,主、从动件的受力变化范围小,且应力平均值小,表明对数螺旋线型凸轮机构要优于普通凸轮机构,具有推广应用价值。