基于凸轮轮廓方程的计算曲率半径新方法——离散数值法

凸轮轮廓的曲率半径是重要参数,直接反映凸轮轮廓"弯曲"程度和形态特征,在凸轮机构的分析设计中占有重要的地位。通过引入"离散-极限"思想,提出一种简单通用、行之有效的求解计算凸轮轮廓曲率半径的新方法。新方法具有无需复杂繁琐的解析求导、更为简单直接的优点。通过一个实例,验算和论证了新方法的正确性。丰富和深化了对盘形凸轮机构的理解和认识,对拓展曲率半径求解具有重要的参考价值和指导意义。     

支撑函数在负半径滚子从动件盘形凸轮机构中的新应用

将"支撑线"、"支撑函数"等概念向新型凸轮机构做引伸和推广,得到了凸轮轮廓曲率半径、外凸判据、参数方程、周长和面积等一整套通用计算公式,将"支撑函数法"发展成为平底/负半径滚子从动件盘形凸轮机构共享的研究框架.     

负半径类直动推杆共轭凸轮机构的运动保真条件

"运动保真"条件,是凸轮机构实现预期输出的重要前提和基础。形锁合共轭凸轮机构由于免用弹簧等辅件,较力锁合机构具有显著优越性。将"支撑函数法"在解决F型力锁合机构"运动保真"条件等问题基础上,成功地向形锁合负半径类直动推杆共轭凸轮机构作延拓推广,推导得到了凸轮曲率半径和"运动保真"条件,为新型负半径类共轭凸轮机构的深入研究与工程推广应用奠定了基础。     

YX-XK173型数控凸轮铣床的研制

YX-XK173型数控凸轮铣床,是自行开发研制的高效、高精度、高刚性凸轮数控铣床,主要用于加工汽车制动器的各种渐开线"S"型凸轮、圆弧凸轮.主要介绍了YX-XK173型数控凸轮铣床的方案的确定、使用自行开发的专用软件,自动编写加工程序;详细分析了机床的关键技术;简要介绍了机床数控系统的配置、参数设定及调试方法.     

作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构的凸轮轮廓设计

通过将负半径滚子引入德国进口高速印刷机机构中,首次提出一种新型的作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构。针对包络法和"支撑函数法"求解凸轮轮廓暴露出的缺点不足,通过引据"定比分点方法",系统地研究解决了作平面运动负半径滚子推杆-盘形凸轮组合机构的凸轮理论/工作轮廓设计问题,为新型盘形凸轮-连杆组合机构的研究、推广应用奠定了重要理论基础。     

"范成法"加工对称凸轮轮廓应用及前景展望

通过几种凸轮加工方法的优劣对比,论述了"范成法"加工凸轮轮廓曲线的原理及优势;介绍了"范成法"在加工对称凸轮轮廓曲线中的方法及工艺特点.     

直动尖顶从动件圆柱凸轮的参数化设计

根据直动尖顶圆柱凸轮从动件的运动规律获得了用极坐标表示的凸轮各运动阶段的轮廓曲线方程;并应用Pro/E软件的"Program"功能设定了参数组,应用Pro/E软件的"Equation"基准曲线功能生成了圆柱凸轮各运动阶段的轮廓曲线;然后用Pro/E软件的"可变剖面扫面"命令创建了圆柱凸轮实体,并对核心特征添加参数关系,最终实现了对圆柱凸轮的参数化设计。     

负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓设计

针对传统微分几何包络法和"支撑函数法"在求解凸轮轮廓方面暴露出的缺点和不足,通过引据"定比分点方法",研究并解决了P型/F型、同摆式/异摆式负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的凸轮理论/工作轮廓方程问题,为新型凸轮机构的进一步研究与推广应用奠定了理论基础。     

负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的运动保真性研究

将"支撑线"、"支撑函数"应用于负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的研究分析,推导得到凸轮轮廓曲率半径公式和"运动保真"条件,并与正半径滚子、平底摆动推杆盘形凸轮机构的"运动保真"条件进行比较分析,发展深化了对负半径滚子摆动推杆机构的理解和认识,为其工程推广应用奠定必要理论基础。     

支撑函数法在凸轮机构学中的若干重要新应用

将"支撑函数法"向偏置式凹圆弧底、负半径滚子直动从动件盘形凸轮机构作延拓推广,巧妙和成功得到了凸轮轮廓曲率半径、外凸性判据、参数方程、周长和面积等一整套通用计算公式.不仅发展、深化了对新型凸轮机构的理解和认识,亦将支撑函数法延拓和推广成为一种为凹圆弧底和负半径滚子从动件盘形凸轮机构所共享的理论研究框架.     

一种凸轮曲线调制处理及粒子群优化方法

将调制的原理运用于原有的凸轮曲线设计中,用调制信号调节和控制凸轮曲线形状,以凸轮曲线特征值为优化目标,建立了对调制处理后的凸轮曲线进行多目标优化的数学模型,并阐述了用粒子群优化（PSO）技术进行求解的过程,从而得到了一种对原有的凸轮曲线进行调制处理及粒子群优化的新方法。以改进正弦凸轮曲线为例,对该调制和优化方法进行了验证。优化实例表明,该方法可以调节凸轮曲线形状,改善凸轮曲线的动力学特性,获得综合特性更好的凸轮曲线。     

基于PLC控制的电子凸轮系统设计

针对机械凸轮为高副接触（点或线）,存在压强较大、易磨损、有噪声、凸轮轮廓加工比较困难等特点,设计了电子凸轮方案,对凸轮的运动特性、曲线规律、电机调速、伺服控制等方面进行了研究,提出了基于三菱Q系列可编程逻辑控制器（PLC）控制的电子凸轮系统.利用双CPU伺服控制,同时处理顺序控制和运动控制,提高了其控制精度与控制效率.采用了闭环控制模式的伺服控制系统,由位置编码器计算出伺服电机的位置、速度等控制指令,模拟出了凸轮轨迹的效果,实现了推杆往复运动.同时制作了机械凸轮结构,连接推杆做往复运动,与电子凸轮推杆运动作了对比.研究结果表明,该电子凸轮系统方案可实现推杆的各类往复运动规律,控制精度及反应速度较好;且通过调整电子凸轮输入曲线,可以达到完全替代机械凸轮的效果.     

基于接触应力及润滑特性分析的配气凸轮基圆半径计算

平底配气凸轮机构凸轮基圆半径的选择将直接影响凸轮机构的结构尺寸、接触应力和润滑性能。利用赫兹应力公式对平底配气凸轮机构接触应力进行分析,利用弹性流体润滑理论对其进行弹性流体动力润滑分析,得到了基圆半径与接触应力和润滑系数间的关系。结果表明：增大凸轮基圆半径可以降低凸轮接触应力,但却不一定能改善凸轮润滑情况;对于给定从动件运动规律的平底配气凸轮机构,利用赫兹应力公式和弹性流体润滑理论同时对基圆半径的取值范围进行约束,才能使配气凸轮同时满足接触应力和润滑要求,从而保证配气机构的可靠性和耐久性。     

基于NURBS曲线的凸轮廓线表达方法的研究及应用

为了使不同的凸轮廓线具有统一的表达形式,并保证凸轮廓线的光顺性,采用NURBS曲线来逼近凸轮廓线,并结合最小二乘法构建了NURBS曲线的目标函数,建立了基于NURBS曲线的凸轮廓线表达模型。将该模型用于步行式插秧机共轭凸轮推秧装置中共轭凸轮廓线的表达,拟合得到的凸轮廓线曲率变化均匀。与传统的拟合方法对比发现,用NURBS曲线拟合后得到的凸轮廓线曲率变化均匀、 误差小,需要的型值点少,从而表明采用NURBS曲线表达凸轮廓线具有明显的优势。     

应用复极矢量函数设计摆动从动件共轭凸轮机构

共轭凸轮机构属于形封闭的凸轮机构,其设计、制造及安装等精度要求较高,由于参与啮合的零件多,设计分析复杂、廓线求解烦琐使其应用大受影响。本文以摆动从动件共轭凸轮机构为例,利用复极矢量函数建立数学模型,并结合Matlab软件开发出共轭凸轮机构CAD/CAE软件系统,能将设计分析的数值结果以直观的图形表示出来,为共轭凸轮机构的设计和分析提供了一种简捷、方便、有效的方法。     

基于ADAMS的共轭凸轮机构仿真分析

本文以凸轮摆式剪切机中的凸轮剪切机构为研究对象,对摆动从动件共轭凸轮机构进行理论分析,在3维CAD 软件Solidworks中建立凸轮机构模型。以ADAMS的碰撞仿真理论为基础,对机构进行动力学仿真分析,得出凸轮与摆杆之间接触力、凸轮主轴所受力以及凸轮与摆杆之间间隙随凸轮转动的变化规律曲线,并对凸轮与摆杆之间的共轭情况进行了分析。本文对摆动从动件共轭凸轮机构的合理设计和结构参数的优化设计具有一定的参考价值。     

基于Pro/Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真

通过对内燃机配气凸轮机构工况条件的分析,在MATLAB中利用凸轮理论曲线函数编辑程序,生成二维坐标下的凸轮坐标点,并在Pro/Engineer中建立配气机构模型并对其进行运动仿真分析,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,进行凸轮的优化设计。     

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。     

圆柱凸轮侧向传动机构圆柱凸轮廓面研究

重点介绍了一种新型无齿减速器,结合图解法与解析法并利用简单的空间几何与运动方法,对无齿减速器的核心传动件圆柱凸轮侧向传动机构廓面进行研究。利用半径为Rj的圆柱面截取凸轮的螺旋面得到圆柱面上螺旋线,求解螺旋线方程。通过对圆柱面半径Rj在一定区间范围内连续取值,利用连续变化螺旋线反求螺旋面方程。再利用该方程通过数学工具Mathematica进行圆柱凸轮螺旋线求解与圆柱凸轮轮廓造型。通过数控机床对样品进行试制从而验证研究的可行性。结果表明：圆柱凸轮廓面计算实际可行,圆柱凸轮侧向连续传动机构传动平稳。     

以载荷作用次数为寿命度量指标下的零件可靠性建模

提出了以随机载荷作用次数为寿命度量指标框架下的零件可靠性建模方法,分别给出了强度不退化和强度退化时随机载荷多次作用下的零件可靠度与失效率计算模型,研究了不同情况下零件可靠度与失效率随载荷作用次数的变化规律。研究表明,即使零件强度不退化,零件的可靠度与失效率也会随着随机载荷作用次数的增加而逐渐减小,且失效率曲线具有浴盆曲线“早期失效期”和“偶然失效期”的特征。强度随载荷作用次数退化时,随着载荷作用次数的增加,零件的可靠度降低较为明显,失效率先减小后增大具有“浴盆曲线”的全部特征。