高速凸轮轮廓的优化设计

介绍了一种利用优化思想进行高速凸轮轮廓设计的新方法。对于从动件运动规律有特殊要求的凸轮轮廓设计用多段高次多项式运动规律进行最优拟合，在保证满足凸轮从动件的特殊运动规律要求下，兼顾凸轮动力学性能要求，实现了凸轮运动学和动力学性能的全面优化。一个纺织凸轮轮廓设计实例详细说明了该优化设计方法。     

设计平面凸轮轮廓的新方法

提出了设计平面凸轮轮廓的相对运动法,这是一种适用于各种平面凸轮轮廓设计的通用方法。利用从动件相对凸轮运动的相对速度、相对加速度和从动件的表面法线确定平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径是该方法的基本原理。通过建立基于反转原理的通用模型、坐标系和齐次坐标变换技术,导出了平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径的一般表达式。该推导过程不仅适用于手工完成,而且为平面凸轮轮廓设计的智能化、自动化打下了基础。根据设计的自动推导和求解策略,用C++和OpenGL语言开发了计算机辅助设计程序实现了平面凸轮轮廓设计和机构运动仿真的自动化。最后,给出了设计和仿真实例。     

摆动从动件圆锥凸轮理论轮廓展开线曲率半径研究

通过分析常用的摆动从动件圆锥凸轮轮廓线曲率半径的设计误差,引入圆锥凸轮从动件运动轨迹的空间坐标表达式,利用偏离角的概念,建立无误差且便于对圆锥凸轮进行分析、设计和作图的3D理论轮廓展开线极坐标参数方程;推导得出基于从动件运动规律及凸轮基准极径的展开线曲率半径解析表达式,并由此建立最小允许的圆锥凸轮基准极径值关于许用曲率半径值的函数关系式;通过实例分析,绘制展开线上曲率半径的最小值随圆锥凸轮基准极径变化的关系曲线,从而确定圆锥凸轮的基本参数;与现有摆动从动件圆锥凸轮设计方法的比较印证了该方法的有效性,具有极大的理论价值。     

摆动支点可变的平底从动件凸轮连杆机构的综合

研究了在烟草机械清洗设备中使用的一种摆动支点可变的平底从动件凸轮连杆组合机构.该机构将摆动从动件的枢轴安装在轨迹方向可调的滑块上,从动件进行复杂的平面运动,其输出角度的运动范围可根据输出要求进行调整.为了综合该机构,首先,建立了相关模型;然后,采用反转法和包络理论,推导了凸轮轮廓坐标求解模型;最后,选择相应的从动件运动规律,计算相应的凸轮轮廓坐标,通过插值得到整个凸轮轮廓曲线.利用该过程设计了实例机构的运动凸轮,并通过运动仿真进行了验证.研究工作解决了实际装备的设计问题,也丰富了凸轮-连杆机构的设计理论.     

凸轮机构综合与分析的接触条件法

以从动件与凸轮轮廓必须保持直接接触的约束条件建立位置方程,再通过位置方程对凸轮转角的求导,导出了轮廓极径的一、二阶导数与从动件类速度和类加速度之间的关系方程;利用上述方程,根据已知的凸轮轮廓,确定出从动件运动量的变化规律,并按照取定的从动件运动规律,导出了凸轮的轮廓方程和曲率半径等参量。     

盘形凸轮的参数化设计及仿真验证

介绍了利用Pro/ENGINEER进行盘形凸轮参数化设计的两种方法:一种是用可变截面扫描工具并由函数evalgraph调用从动件位移曲线生成盘形凸轮的轮廓;另一种是给定相关方程直接生成盘形凸轮的轮廓曲线.设计者只需输入必要的设计参数,盘形凸轮的三维实体便能再生更新.此外,利用Pro/ENGINEER的机构模块对从动件的运动规律是否符合设计要求进行了仿真验证.     

基于统一数学表达的摆动或直动从动件空间凸轮机构曲面建模研究

采用将直动从动件运动处理为变半径的虚拟摆动方法,建立了直动或摆动从动件空间凸轮机构的统一数学表达式.应用单参数曲面族包络面理论,推导建立了摆动或直动从动件空间凸轮机构凸轮轮廓曲面模型表达式,通过对实例的数值计算和仿真,验证了该方法和模型的正确性.该方法为研究凸轮机构几何特征与运动特征的统一表达提供了一种新的研究思路和方法.     

节能型盘状凸轮机构凸轮轮廓的设计方法

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。在此基础上,综合考虑凸轮工作过程中变形,建立了凸轮机构凸轮轮廓接触变形的计算模型,提出将接触变形融入凸轮轮廓精度的设计思想,实现了凸轮轮廓表面粗糙度的合理设计。计算结果表明,该设计思想获得的凸轮轮廓的精度等级较原有设计要低1~2级,因此可降低制造成本,达到节能的目标。     

基于Pro/E的直动从动件凸轮廓线设计

凸轮机构是一种应用很广泛的机构,凸轮轮廓线决定着从动件的运动规律,采用相对运动原理的作图方法设计图轮廓线,计算量大,精度低.本文介绍在pro/E系统中,利用相对运动原理模拟从动件的运动规律,通过对机构的运动过程进行分析,生成直动从动件凸轮机构的凸轮轮廓曲线的设计方法和过程.     

用柱面坐标计算圆柱滚子直动从动件圆柱凸轮的轮廓曲面

用柱面坐标建立了圆柱滚子直动从动件圆柱凸轮的理论轮廓曲面和实际轮廓曲面的参数方程，为该种凸轮轮廓曲面的设计计算提供了一种简单有效的方法。     

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。     

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。     

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。     

摆动滚子从动件盘形凸轮机构运动误差分析计算

研究了摆动滚子从动件凸轮机构的加工与从动件位移误差之间的关系。推导出了从动件位移误差计算公式，该公式可用于分析计算从动件位移误差。指出了合理选定凸轮机构的参数和加工精度。可减小从动件位移误差，提高摆动滚子从动件凸轮机构的运动精度。     

内燃机配气凸轮的理想运动规律的设计与研究

介绍了内燃机配气凸轮从动件的运动曲线种类 ,研究了如何进行配气凸轮从动件运动曲线设计 ,提出了获得理想凸轮运动规律的方法     

摆动从动件圆柱凸轮机构的CAD动态图解设计

根据速度瞬心的概念,推导出滚子摆动从动件圆柱凸轮机构压力角的简单关系式,提出了一种求解最小凸轮平均圆柱半径的CAD动态图解法,介绍了在AutoCAD平台上自动设计的过程。     

应用包络面理论建立弧面凸轮廓面方程

以包络理论为基础，对弧面凸轮机构进行了研究。分析并推导了任意回转曲面从动件弧面凸轮的廓面方程、压力角及综合曲率的通用计算公式，有利于构建弧面凸轮机构的CAD系统。     

新型平行分度凸轮机构的综合与仿真

提出了一种新的平行分度凸轮机构 ,它的特点是其分度凸轮具有自共轭的凸轮齿 ,使分度期凸轮具有连续的工作表面 ,从而能够提高机构的动态性能。介绍了该机构的模型和工作原理 ;通过分析和综合 ,给出了该机构存在的一组参数。应用相对运动法导出了自共轭凸轮齿的齿廓方程。基于对该机构的综合结果 ,开发了平行分度凸轮轮廓自动设计和机构运动仿真的CAD程序。设计示例表明 :新机构的运动原理是可行的     

关于正置式凹弧底直动推杆盘形凸轮机构的探讨

以凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构为对象,通过将二者进行对照比较研究,较为系统、深入地讨论了压力角公式、机构基本尺寸确定、凸轮工作轮廓设计、从动件弧底推程、回程轮廓工作段确定和机构滑动系数公式等一系列机构分析与设计问题。