平面运动从动件盘形凸轮机构及其综合研究

导出了从动件作平面复杂运动的凸轮机构的凸轮廓线方程和压力角表达式，阐明了本方程是同时适用于移动和摆动从动件盘形凸轮机构的通用综合方程。     

摆动滚子从动件圆柱凸轮参数化设计

推导了摆动滚子从动件圆柱凸轮廓线、压力角及廓线曲率半径方程,讨论了该种凸轮机构在各种运转情况下与之相适用的方程。并将方程用于凸轮廓线的参数化设计,通过实例验证该方法在实际应用中具有一定的实用价值。     

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。     

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。     

支撑函数法在作平面复杂运动平底从动件盘形凸轮机构设计中的应用

应用支撑函数法，推导了两种型式的作平面复杂运动平底从动件盘形凸轮机构凸轮廓线的曲率半径、外凸性判据、参数方程、周长及凸轮面积的通用计算公式。     

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。     

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.     

从动件运动规律的通用表达式及在凸轮设计中的应用

从具有特殊要求从动件运动规律出发 ,推导出了凸轮机构从动件运动规律一般的通用表达式。利用通用表达式在进行低、中、高速凸轮轮廓曲线的设计中 ,可用多段曲线进行优化设计 ,在满足从动件的基本功能的前提下 ,兼顾不同的动力学要求 ,实现凸轮运动学和动力学性能的优化组合 ,对凸轮轮廓曲线进行优化设计     

支撑函数法在平底摆动从动件等宽凸轮机构设计中的应用

通过引借积分几何中“支撑函数”和“宽度函数”等概念和通盘考虑平底摆动从动件等宽凸轮机构的诸种型式，推导得到了其凸轮轮廓的曲率半径、外凸判据、参数方程和周长的通用计算公式。     

推导滚子直动盘状凸轮轮廓线方程的简便方法

将从动件滚子相对凸轮的复杂平面运动分解为简单的往复运动和定轴转动,建立静坐标系和动坐标系。动坐标系随从动件反转,先求出滚子中心及滚子与工作轮廓接触点相对于动坐标系的方程,然后采用坐标旋转方法,就得到了滚子中心及滚子与工作轮廓接触点相对于静坐标系的方程,这就是凸轮的理论轮廓和工作轮廓方程。从而为凸轮的轮廓设计提供了一种简便实用的新方法。     

设计盘形凸轮廓线的相对速度法

提出了一种利用凸轮与从动件的相对速度设计盘形凸轮轮廓的新方法，该方法基于从动件和支承绕凸轮轴线反转的原理，利用从动件上的接触线或者滚子轴线相对固定凸轮的速度和凸轮与从动件的几何关系设计盘 形凸轮轮廓，应用该方法导出了四种不同类型凸轮机构的凸轮廓线的解析表达式，并给出了对应的设计实例。     

摆动滚子从动件盘形凸轮的自动化设计

在高精度凸轮的设计过程中,需要实现凸轮实际轮廓曲面的精确设计.解析法虽然可以精确计算出凸轮廓线上各点的坐标值,但要得到完整的凸轮实际轮廓曲面,需要手工编制复杂的程序,尤其是在摆动滚子推杆盘形凸轮的设计过程中,对于凸轮理论轮廓曲面的等距偏移曲面的编程更为复杂.因此以摆动从动件盘形凸轮机构为例,提出了利用解析法结合Pro/E软件的参数化设计功能进行凸轮实际轮廓曲面的精确自动化设计新方法.这一方法可以大幅度提高解析法设计凸轮实际轮廓曲面的效率,从而为解析法在凸轮机构设计方面的广泛应用奠定了基础.     

凸轮列表点曲线数控编程方法研究

针对平面凸轮轮廓列表点曲线的数控加工,提出了一种采用三次样条等误差双圆弧拟合法实现数控编程的计算方法.首先求出凸轮轮廓列表点的三次样条函数曲线方程,用等误差法计算插值点的坐标.再用双圆弧拟合插值点,得到各分段圆弧的圆心坐标,取圆弧的起点、终点坐标,作为编程所需的刀具中心轨迹的数据,并用相应的数控机床指令写出数控加工程序.该方法既能满足精度要求又能使程序段最少,可以保证数控加工时曲线的光滑性及加工精度,提高加工效率.     

Calculating actual profiles of conjugate disk cams by means of conjugate variation measurement

For an assembled conjugate cam mechanism with two separate oscillating roller followers serving as a conjugation measuring fixture, when the cams rotate, the variation of the subtending angle between the two follower arms can indicate the variation of the cam profile errors. The profile errors of the assembled conjugate disk cams can be indirectly calculated by means of the conjugate variation measurement and the inverse conjugate variation analysis. That is, if a pair of master conjugate cams with known profile errors is available, by means of the measured subtending angle variations of the follower arms induced by a pair of assembled conjugate cams that consists of one master cam and the other being the inspected cam, then the actual profile of the inspected cam can be calculated by applying the inverse conjugate variation analysis. In order to verify the presented concept, experiments meant to calculate the profile errors of a pair of machined conjugate cams were conducted to compare with the measuring results obtained by using a coordinate measuring machine. The experimental results showed that the calculated cam profiles were well consistent with those of the measured ones. The presented method can be an effective alternative means for examining profile errors of assembled conjugate disk cams and could be useful for the quality control in mass production of conjugate cams.     

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。     

A Study on an Evaluation Method for Form Deviations of 2D Contours from Coordinate Measurement

A practical approach towards evaluating form deviations of 2D complex contour profiles from the coordinate measurement data of discrete points is proposed. In this approach, a 2D complex contour is represented approximately by the combination of straight line and circular arc segments under the condition of satisfying the prespecified interpolation accuracy. The form deviation of a measured point is calculated relative to the approximate contour and the form deviation of the whole contour is evaluated using either the minimum zone criterion (MZC) or the least squares criterion (LSC). It has been demonstrated that the difference between the deviation definitions, one relative to the original contour and the other to the approximate contour, is not larger than the prespecified accuracy value, i.e. the evaluation precision of the form deviation can be sufficiently guaranteed. The effectiveness and the efficiency of the approach are verified with a practical example of a planar cam contour. Moreover, a weighted LSC technique is proposed in order to obtain a rational evaluation result for the measured points with non-uniform length interval.     

平面凸轮的轮廓测量及其算法(一)——曲线段型值点的拟合

本文介绍了一种用三座标测量机测量平面凸轮轮廓的方法。即:在三座标测量机上,球形触头依次接触推杆凸轮的轮廓,得到一组间断的触头中心座标,然后用双圆弧样条法进行拟合获得最后结果。     

平行分度凸轮机构的类型综合

提出以机构运动谱进行平行分度凸轮机构类型综合的方法.机构运动谱包含了影响机构类型的多种信息:头数H、从动盘的滚子数、分度数、凸轮与从动盘的初始相对位置和相对运动配制,可以较全面地反映机构的运动特征和分度凸轮的结构特征.采用机构运动谱描述机构类型,将有利于建立分度凸轮轮廓的通用设计模型和分度凸轮的统一制造标准.     

Design of disk cam mechanisms with a translating follower having symmetrical double-concave faces

Journal of Mechanical Science and Technology - This paper presents an analytical approach for designing disk cam mechanisms with an improved translating follower having symmetrical double-concave...     

Mesh Force Modelling and Parametric Studies for Compound Oscillatory Roller Reducer

A compound oscillatory roller reducer (CORR) with a first-stage gear transmission and a second-stage oscillatory roller transmission is presented.The transmission principle of oscillatory roller transmission is introduced,and the tooth profile equation of the inner gear is derived.The analytical model of mesh force considering the installation errors and manufacturing errors is proposed.Then,parametric studies considering different errors on the mesh force are con-ducted.Results show that the design parameters are significant factors for mesh force.The mesh force is reduced by 17％ as the eccentricity of disk cam increases from 2.5 mm to 4 mm.When the radius of the movable roller increases from 7 mm to 20 mm,the mesh force decreases by 8％.As the radius of disk cam increases from 125 mm to 170 mm,the mesh force is decreased by 26.5％.For the impacts of errors,the mesh force has a noticeable fluctuation when these errors exist including the manufacturing error of disk cam,the installation error of disk cam and the manufactur-ing error of movable roller change.The prototype of the reducer is manufactured and preliminary run-in test proved the feasibility of the transmission principle.