凸轮机构通用样条函数运动规律的研究

样条函数运动规律具有良好的通用性和适应性 ,可以不受数量限制地增加运动控制条件 ,能够满足大多数凸轮机构运动设计的需要 ,并非常适用于凸轮机构的动力学综合。本文对样条函数在凸轮机构运动规律方面的应用作了深入的研究 ,给出了样条函数运动规律的通用表达式、实现方法及各种情况下的边界条件 ,开发了适用于各种情况的通用样条函数运动规律设计软件 ,并给出了应用实例     

基于B样条曲线的配气机构凸轮优化与仿真

针对当前配气机构在高速运动过程中存在噪声大、精度低等问题,采用改进B样条曲线设计凸轮轮廓.创建了配气机构模型简图,采用B样条曲线函数设计凸轮轮廓.确定凸轮轮廓控制的设计变量,构造优化目标函数,对凸轮运动条件进行约束,引入了改进粒子群算法优化B样条曲线.采用Matlab软件对优化后配气机构动力学性能进行仿真,并与优化前动力学性能进行对比和分析.仿真曲线显示:优化前,挺柱产生的最大加速度值为2.34mm/deg~2,运动误差为0.5mm,凸轮与挺柱接触力值出现零的情况;优化后,挺柱产生的最大加速度值为2.04mm/deg~2,运动误差为0.1mm,凸轮与挺柱接触力值没有出现零的情况.配气机构凸轮采用改进粒子群算法优化B样条曲线,提高了凸轮运动精度,降低了机构振动幅度,避免了凸轮与挺柱产生脱落现象.     

三次样条插值函数在凸轮机构运动分析中的应用

凸轮机构的运动分析在机械优化设计中具有重要的研究价值。本文对目前常用的几种凸轮机构运动分析方法进行了评价,指出了其不足和存在的问题,然后将三次样条函数应用于凸轮机构的运动分析中,建立了基于三次样条函数的凸轮机构运动分析方程,最后以印刷机的开闭牙凸轮机构为例,实现了其完整的运动分析,仿真结果验证了方法的正确性及优越性。     

基于B样条的凸轮式开关机构轮廓线设计方法

针对凸轮式开关机构轮廓线与力值曲线定量关系复杂、轮廓线形状描述困难的问题,采用B样条方法,依据能量理论研究了开关机构轮廓线的设计方法。给出了开关机构B样条曲线描述方程及其微分表达式,建立了机构内部弹性势能与外力功的关系式,提出了轮廓线逐步迭代设计算法。利用MATLAB设计了雨刷开关机构轮廓线,结果表明根据能量关系设计开关机构轮廓曲线能达到预期的力值要求,采用B样条曲线方程比高次多项式拟合方程更能有效提高轮廓线设计精度和开关设计质量。     

基于B样条运动规律的药品装盒机凸轮曲线改进设计

为提高HDZ-80型药品装盒机中凸轮机构运动的稳定性,降低噪声,对凸轮的运动规律进行了改进。采用B样条函数运动规律代替原有的正弦加速度运动规律。同时开发了基于B样条函数运动规律的药品装盒机凸轮参数化软件,解决了现有凸轮参数化软件不能添加多约束运动控制条件的问题,使药品装盒机凸轮参数化软件更具有实用价值和普遍适用性。经过实验验证,改进运动规律后的凸轮在实际作业中噪声明显降低,且药品装盒机的产品包装质量明显提高,为带有类似圆柱凸轮机构的设备改进提供了参考。     

样条函数拟合凸轮曲线及其端点的动力优化

样条函数拟合凸轮曲线及其端点的动力优化丑幸荣（河南洛阳第一拖拉机厂拖拉机学院）Ｆｉｔｔｉｎｇｉｎｅａｒｎｃｏｎｔｏｕｒｗｉｔｈｓｐｌｉｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎ＆ｄｙｎａｍｉｃｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎｏｎｉｔ＇ｓｅｎｄｐｏｉｎｔｓ￥Ｃｈｏｕｘｉｎｇｒｏｎｇ...     

四阶均匀B样条曲线正三边形凸轮机构

介绍四阶（三次）均匀B样条曲线三边形盘状凸轮的几何及运动特性,廓线具有统一分段表达式,便于数控加工,该凸轮机构转动时无离心力,转速不受限制,从动件运动速度及加速度均匀连续函数,无刚性和柔性冲击。     

基于样条插值函数拟合的凸轮评价方法

通过在凸轮型面上直接采集测量数据,样条插值函数拟合测头中心轨迹,测头半径补偿和数据转换得到凸轮升程曲线,用“最小区域法”评定凸轮升程误差。     

样条函数最小二乘拟合法在寻求打纬凸轮机构运动规律中的应用

分析未知运动规律的凸轮机构时,传统的方法具有很大的局限性,计算量和误差都很大。根据凸轮廓线实测值,采用样条函数最小二乘拟合法分析凸轮机构,可以为寻找凸轮机构的运动规律提供一种新的思路。     

用Bezier函数来表达凸轮机构运动方程

本文提出用Bezier函数来表达凸轮机构运动方程。由于凸轮无量纲转动时间和从动件无量纲位移都成为参变量的多项式,可在较大范围内,根据设计要求来调整转动时间和位移间的关系,以满足工艺或优化的要求。Bezier函数式比较简明,设计时在计算机上运算也很方便。     

基于MATLAB的凸轮机构运动分析

介绍了利用MATLAB语言来求解凸轮机构的运动规律，并且使其结果可视化。从而使机构的运动分析直观、简单和精确，大大提高凸轮机构的设计精度和效率。     

基于样条函数的凸轮升程曲线拟合方法研究

基于三次样条函数方法,研究了凸轮升程曲线的拟合及其误差范围.将复杂的凸轮升程曲线用一个连续函数表示,而不必事先假定凸轮升程曲线的类型,曲线拟合精度可通过增加插值节点进一步提高而不会改变拟合公式的统一性.实例表明采用样条函数拟合的凸轮升程曲线具有良好的速度、加速度连续性,保证了凸轮良好的动力性能.     

样条函数在凸轮设计中的应用

利用数值分析理论及计算机辅助设计技术，提出了滚子从动件盘形凸轮由理论曲线生成工作廓线的凸轮设计方法。同时也对利用ＣＡＤ工作站实现凸轮机构的参数化设计问题进行了探讨，实现了凸轮机构的ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化。     

基于体积最小为目标函数的弧面分度凸轮机构优化

在弧面分度凸轮机构中,从动盘分度圆半径愈大,机构的输出精度愈高,在凸轮的中心距确定的情况下,从动盘的体积增大了,相应地减小了凸轮体的体积;另外,适当的加大从动盘的分度圆半径和滚子的外径,还可以降低接触应力,提高滚子的寿命.故以从动盘体积最大作为优化目标,采用内点法得到了弧面分度凸轮的优化设计结果.     

基于非均匀有理B样条的空间凸轮设计

针对高速传动空间凸轮在使用过程中存在的平稳性降低、噪声增大、磨损加剧等问题,提出一种新的基于非均匀有理B样条(Non-uniform rational B-splines, NURBS)的空间凸轮设计与加工技术,利用NURBS曲线拟合修正正弦曲线构造从动件运动轨迹曲线,利用单参数曲面族包络原理设计空间凸轮沟槽廓面,借助数控机床的NURBS插补功能实现空间凸轮的高精度光顺加工。实践证明,NURBS方法比常用的修正正弦方法设计得到的从动件运动规律曲线(包括位移、速度和加速度曲线)光顺性更好,NURBS插补方法比常用的直线或圆弧插补方法加工得到的空间凸轮噪声更低。因此,基于NURBS的空间凸轮设计方法简单易行,用该方法制造的空间凸轮在高速传动时具有传动平稳、噪声低、使用寿命长等优点。     

基于概率的凸轮机构运动精度分析

将各种原始误差均视为随机变量 ,对平面凸轮类机构的凸轮与滚子的形状误差、铰链与移动副的间隙、磨损量、凸轮与滚子的偏心、凸轮偏距圆尺寸误差等各项随机变量分别进行了分析 ;应用微小位移的线性迭加原理综合出各项误差引起的机构运动输出总误差 ,并建立了机构运动精度可靠性分析模型。通过实例计算 ,获得了一些有意义的结论     

基于UG的凸轮机构运动仿真研究

对凸轮机构的运动分析,除用传统的分析方法之外,还可利用UG对其运动进行仿真分析.通过举一凸轮机构的简单例子,详细说明了UG运动仿真的方法和步骤,运动仿真的形式包括关节运动或运动仿真,运动仿真的结果可以用图表和电子表格的形式绘出,从而为机构的优化设计提供参考依据.     

基于瞬心机构的凸轮—钢带函数机构设计

在瞬心机构的基础上,本文提出了一种凸轮--钢带函数机构。该机构可实现两平行轴之间的变传动比传动,其优点是传动可靠且无回差。文中详细地给出了这种机构的设计方法。     

基于B样条拟合的刀路优化

在曲面加工或者高光倒角加工中,NC刀路的精细程度对工件加工质量和刀具寿命有很大的影响,尤其是当微小线段之间出现频繁换向且步长不均匀时,工件的表面质量会大打折扣。针对NC刀路不够精细的情况,通过采用B样条对微小线段进行拟合优化,得到一段光滑连续参数曲线,并用该曲线生成新的刀路来替换原来的刀路。实际加工测试表明,在同样的参数设定下,经过优化的刀路加工质量明显提高。     

样条函数在凸轮曲线设计中的应用

在凸轮的制造过程中,如果只知道凸轮的运动规律只是一些离散的点时,而要对凸轮进行理论分析和加工,可以从实现从动件工作过程的特殊位置点的要求出发,采用分段三次样条插值函数来确定凸轮的曲线方程,应用曲线方程对凸轮进行设计、制造,并对凸轮进行动力学和运动学分析。