影响滚珠型弧面凸轮分度机构啮合效率的分析研究

根据滚珠与凸轮及分度盘球窝的相对运动关系,通过对滚珠运动的分析,推导出滚珠型弧面凸轮分度机构啮合效率的理论运算方法。采用数值运算法,计算分析出重合度对啮合效率的影响,并对采用修正等速、修正梯形加速度和修正正弦加速度曲线运动规律比较,得出在整个分度周期内啮合效率的影响因素。研究工作对机构传动的设计制造具有指导意义。     

基于SolidWorks滚珠型弧面分度凸轮三维建模及运动仿真研究

目前自动化机械所采用的弧面分度凸轮建模精度比较低,凸轮驱动从动件振动比较严重,影响传动效率。对此,采取球形刀具切削凸轮三维建模方法,通过Matlab软件对凸轮从动件常见的运动规律曲线进行了对比分析,最终选择出优良的曲线。对优良运动规律曲线进行编程,输入到Matlab软件中进行计算,所得计算结果保存为文本格式文件,然后导入到SolidWorks三维建模软件中。根据空间许多三维坐标点创建成弧面分度凸轮的工作轮廓曲线,在工作轮廓曲线垂直方向建立一个圆,圆的直径大小等于滚珠直径,通过扫略切除凸轮毛坯实体,最终创建弧面分度凸轮三维模型。最后采用Solid Works对弧面分度凸轮与转盘滚珠进行装配及运动仿真,并与其他三维建模方法的运动仿真结果形成对比。对比结果显示,该方法不仅建模周期缩短了大约90%左右,而且仿真的运动精度与理论值符合度较高,因此为弧面分度凸轮三维建模提供了另一种研究方法。     

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。     

滚珠丝杠传动特性与刚度特性研究

对滚珠丝杠的空间运动过程进行建模分析,推导滚珠与螺母和丝杠接触点的空间坐标,分析了动态传动过程中影响传动精度的参数。对传动过程的速度进行分析,指出滚珠与螺母和丝杠接触点速度偏差会影响运动平稳性和丝杠寿命,并提出相应改善措施。对滚珠丝杠副接触变形分析和接触刚度进行仿真实验,研究了螺旋升角、接触角、负载变化对接触刚度的影响。     

采用Solidworks弧面分度凸轮建模新方法及静态分析

针对弧面分度凸轮建模时间长、容易发生断裂等问题,采用改进正弦曲线建立弧面分度凸轮分度曲面,并且对凸轮分度面进行静态分析.创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮平面简图,给出滚珠运动轨迹三维坐标方程式.采用Matlab软件分析改进正弦加速度运动规律曲线,根据滚珠运动规律进行编程,将编程程序输入到Matlab软件中进行计算,得出三维坐标点.将三维坐标点导入到Solidworks中拟合成曲线,通过曲线切割凸轮毛坯,最终生成弧面分度凸轮实体.在Solidworks/Simulation环境中,对凸轮实体进行静态分析,并且与其他建模方法和静态分析进行对比.结果显示:在同等条件下,驱动滚珠型弧面分度凸轮建模所需2条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.258×10~8 N/m~2和5.35×10~(-2) mm,而驱动滚子弧面分度凸轮建模所需4条曲线,产生的应力最大值和位移最大值分别为1.419×10~9 N/m~2和2.436×10~(-1) mm.采用改进正弦加速度运动规律曲线,创建驱动滚珠运动的弧面分度凸轮实体模型,能够缩短建模时间,延长弧面分度凸轮使用寿命.     

弧面分度凸轮建模方法及有限元分析研究

为了缩短多头弧面分度建模时间,提高多头弧面分度凸轮结构强度,采用SolidWorks软件建立滚珠型弧面分度凸轮,并对弧面分度凸轮强度进行有限元分析。创建弧面分度凸轮驱动滚珠型换刀机械手运动过程简图,引用数学关系式推导出滚珠运动轨迹方程式。选择改进正弦加速度运动轨迹曲线,采用MATLAB软件进行编程和计算,得出滚珠运动轨迹三维坐标点。将三维坐标点输入到SolidWorks中生成曲线,通过曲线扫描切除凸轮毛坯,最终建立弧面分度凸轮三维模型。采用有限元分析模块对弧面分度凸轮进行强度分析,并与其它建模方法形成对比和分析。结果表明:多头弧面分度凸轮建模时间缩短了50%;在受到相同冲击力的作用下,应力最大值和位移变形最大值分别减小了74. 1%和80. 5%。驱动滚珠运动的弧面分度凸轮,不仅建模时间短,而且承载强度大。     

新型点啮合式弧面分度凸轮机构的设计与制造

线啮合式弧面分度凸轮机构由于其接触线是空间曲线而使得传动过程中凸轮与浪子产生相对滑动并产生不均匀磨损，从而影响其使用性能。本文提出了用点啮合传动来代替线啮合传动的新型点啮合式弧面分度凸轮机构，并给出了这种新型点啮合式弧面分度凸轮机构的设计原理和点啮合式空间分度凸轮的加工方法；最后指出了这种新型点啮合式弧面分度凸轮机构优良的结构特性、运动特性和广阔的开发前景．     

弧面分度凸轮的轮廓曲面设计

弧面分度凸轮机构用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动,能将输入的连续运动转化为输出的间歇分度运动,其高速性能好,适用于高速场合,且具有运转平稳、结构紧凑、预载容易、设计上的限制比较少、加工比较方便等优点,故被广泛应用于各种机械自动化生产中。通过分析弧面凸轮与分度盘的空间几何关系,采用反转法得出分度盘与凸轮廓面任意接触点的空间坐标和压力角,进而求得廓面曲线,简化了弧面凸轮的廓面曲面设计,并缩短了三维建模过程。     

滚珠型弧面凸轮分度机构的疲劳寿命分析

采用Lundberg和Palmgren的寿命理论,计算分析了滚珠型弧面凸轮分度机构的疲劳寿命计算公式,借鉴滚动轴承和滚珠丝杠额定载荷的计算方法及经验数据,推导出滚珠型弧面凸轮分度机构的额定载荷计算公式,并采用滚动轴承的国际标准寿命补偿方法对其寿命进行补偿.     

弧面分度凸轮机构的设计装配及运动仿真

弧面分度凸轮机构是空间凸轮机构的一种特殊结构形式,其凸轮曲面是通过与其啮合传动的分度盘上柱面滚子,按给定的运动规律互相包络而形成的空间不可展曲面。为了验证逆向设计出来的弧面分度凸轮的合理性和在应用中的可行性,对在给定条件下和弧面分度凸轮相配合的从动盘及滚子的设计参数,经过计算后通过Pro/E建模软件进行了简单的三维实体建模,并在Pro/E中进行装配,通过干涉分析来验证其合理性,进而又通过专业系统动力学分析软件ADMAS对完成的弧面凸轮机构进行运动仿真,经过分析该机构模型的运动情况,进一步来验证逆向设计出的弧面分度凸轮的合理性和可行性。     

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。     

一种新型钢球滚子分度机构的设计与研究

提出了一种新型的钢球滚子式圆柱凸轮分度机构,介绍了其结构形式及工作原理,推导出其啮合方程和凸轮廓面方程。     

钢球滚子弧面凸轮分度机构的压力角计算

根据空间凸轮曲面压力角的定义,推导出钢球滚子弧面凸轮分度机构压力角的解析表达式,分析了该机构压力角出现最大值的情况,同时对如何降低最大压力角提出了一些改进措施。     

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。     

双环式行星分度凸轮机构的平衡分析和样机实验研究

在阐述一种新型机构———双环式行星分度凸轮机构传动原理的基础上,分析了内齿板的摆动力。用广义质量替代法计算出应加的配重,从而解决了整机的摆动力和摆动力矩的平衡问题。样机的实验结果证明,通过配重平衡可以改善运动的平稳性。     

点啮合球锥滚子弧面分度凸轮机构的曲率及接触域分析

在圆锥滚子弧面分度凸轮机构的基础上 ,提出了点啮合球锥滚子弧面分度凸轮机构。系统地分析了该机构啮合曲面的法曲率和点啮合的接触域 ,为研究球锥滚子弧面分度凸轮机构奠定理论基础。     

点啮合弧面分度凸轮机构装置性能的实验研究

以点啮合圆柱滚子弧面分度凸轮机构为例，对其运动性能和动态性能进行了测试和测量，进而由测量结果对此类分度机构的性能进行了分析与讨论。     

钢球展开过程运动学及动力学分析

钢球表面质量检测常用的办法是依靠展开机构中的摩擦力将钢球表面完全展开,摩擦力对钢球表面检测效率和精度有着重要影响。为分析摩擦对钢球展开的影响,根据展开轮与钢球接触的几何约束关系,对钢球与展开轮接触模型进行运动学分析,得到钢球与展开轮接触点位置的变化规律;由于展开装置构件之间全部依靠干摩擦接触约束,在古典Coulomb摩擦模型基础上,结合展开装置特性,建立修正的Coulomb摩擦模型,建立钢球和展开轮的运动微分方程,得到钢球与展开轮接触点处摩擦力的变化规律,并分析接触点处接触力的影响因素;同时根据展开原理构建实体模型进行虚拟仿真并搭建物理样机进行试验,结果表明驱动轮转速直接影响钢球与展开轮接触点法向接触力变化,从而影响接触点处摩擦力变化特性,通过摩擦力变化特性,解释了展开轮能实现钢球表面展开的工作原理。     

钢球全表面展开原理及方法

针对轴承用钢球表面缺陷检测的生产需求,以实现球面全展开为目标,提出球面螺旋线运动展开原理。首先,设计实现钢球全表面展开的倾斜轴锥面驱动体,并建立其锥面模型;分析展开过程中球面上一点的运动参数,建立钢球和驱动体的接触约束模型,采用迭代法求解拟合出驱动体锥面上接触点的运动轨迹模型;为保证钢球全表面展开,进一步分析球面上接触轨迹,利用弧长积分得到展开过程中球面上的接触轨迹曲线模型;最后通过仿真技术和物理样机试验对钢球展开过程进行分析测试,验证了理论分析结果的正确性。提出的球面展开理论及方法可以应用到高精密轴承球类滚动体的表面缺陷检测设备,也可对其他球类物体的检测提供理论参考。