浮动平底推杆共轭凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题研究

通过植入往程、返程和F型机构/P型机构等关键性概念,并将共轭凸轮机构划分为主凸轮机构、副凸轮机构,进行分割独立性研究,提出副凸轮机构(即P型机构)的瞬时一维直线区域生成的基本原理图和vC1-θ1、vC2-θ1和uK-θ1曲线,特别是揭示出其与主凸轮机构(即F型机构)的差异性内涵,解决了浮动平底推杆P型机构和共轭凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题。     

浮动平底推杆等宽凸轮机构第Ⅱ类机构综合问题

以浮动平底推杆等宽凸轮机构为研究对象,通过引入往程、返程、向径标定线和等宽映射区间套等概念,阐述了往程/返程运动角、远近休止角的内在规律性关系,运动学尺寸、行程幅值和初位参数间的内在特征关系,输出摇杆返程角位移规律的求解,主副平底容许选择区段和凸轮基圆半径取值域确定,凸轮基圆半径、压力角和宽度的变化规律等,揭示了等宽凸轮机构的设计蕴含着诸多的异质性内涵。还对等宽凸轮机构、共轭凸轮机构进行了比较,得到了两种形锁合机构相同点、差异点。最后给出等宽凸轮机构的一个综合算例。     

摆动从动件圆柱凸轮凹槽轮廓线的3D展开法

通过分析摆动从动件圆柱凸轮加工过程和工作状况,指出了常用的圆柱凸轮凹槽轮廓线平面展开法在设计和加工中存在的误差,提出了按圆柱曲面展开进行圆柱凸轮凹槽轮廓线设计的3D曲线展开法,并在此基础上运用坐标变换,对摆动从动件的不同运动关系表达式制定了一套有效的设计和加工方案。     

摆动从动件槽形圆柱凸轮的刀具轨迹及生成方法

研究在4轴数控铣床上,铣削摆动从动件槽形圆柱凸轮的刀具轨迹及生成方法。基于等径加工方式,提出了刀具轨迹生成的Y向移动方法。针对具体应用实例,编制加工程序并实际加工,表明既能保证凸轮机构的工作性能,又能减少后续的修整工作量。     

摆动从动杆盘形凸轮机构最小尺寸的完全解法

摆动从动杆盘形凸轮机构的最小尺寸综合问题,迄今未获得圆满解决.基于类速度图原理,通过引入“辅助平行直线族”,求解其与限制凸轮轴心位置若干直线族的交点族中的最左端、最右端者,理论上严格保证其集合为限制凸轮轴心位置的边界点、边界线,进而给出限制凸轮轴心位置的边界点、边界线的精确解析解和离散数值解法,据此直接求解凸轮的最小基圆半径、摆杆长度和直观显示凸轮轴心的容许选取区域,从而解决了按许用压力角设计最小尺寸的摆动从动杆盘形凸轮机构的问题.通过机构设计实例,验证了所提方法的正确性和有效性.     

圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮的非等径加工

通过对空间凸轮机构圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮工作过程的分析,指出了常用的平面展开及偏距加工法存在误差.将圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮机构的运动过程进行分解,提出从动件运动轨迹的3-D展开法,并在此基础上提出了一套圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮非等径加工的"仿摆线"加工法,有效地解决了圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮非等径加工的难题.     

推导摆动滚子从动件盘形凸轮廓线方程的新方法

将从动件滚子中心相对凸轮的复杂平面运动分解为二个简单的定轴转动,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,就得到了滚子中心相对于静坐标系的方程,这就是凸轮的理论轮廓方程.再根据工作轮廓与理论轮廓在法线方向相差一个滚子半径,采用向量法,求出工作轮廓方程.从而为凸轮的轮廓设计提供了一种新方法.     

凸轮机构的虚拟设计与运动仿真

凸轮机构结构简单紧凑,只需设计出适当的轮廓曲线,就能得到推杆预期的运动规律,因此凸轮机构在机械领域中应用广泛。随着机械工业的快速发展,对于凸轮机构的性能要求也越来越高,所以在凸轮机构设计、制造等方面的工作也越来越困难。为了探索凸轮机构设计、仿真、分析方法,本文以内燃机的配气凸轮机构为例,综合利用MATLAB与UGNX软件,实现了配气凸轮机构的虚拟设计与运动仿真,该方法充分结合了MATLAB与UGNX软件的优点,可扩展性和可维护性强,在凸轮机构的计算机辅助设计应用中具有一定的实用价值。     

平面四杆机构的运动分析

平面四杆机构技术在国外已被应用多年,深入分析机构的运动对推动此项技术在国内的发展具有重要作用.机构设计过程中分析机构与仿真技术十分重要,现下社会对于连杆机构的分析比较多.在结构类型上较为固定的机构,已经出现多种研究成果,但对于机构综合问题上的研究,还需要进一步完善.     

红花丝采摘装置的凸轮机构运动失真研究

针对红花丝采摘装置漏采的问题,对其采摘装置进行动力学分析。研究表明:凸轮机构的运动失真是导致采摘性能降低主要因素,表现为凸轮与推杆顶端出现局部脱离,造成冲击振动,带动安装在推杆上的动齿与主轴上的定齿振动,导致红花丝夹不紧,出现漏采现象。为此,建立了推杆在弹簧作用下的动力学模型,利用MatLab软件对推杆在弹簧作用下动力学模型进行了分析,调整该模型参数,使凸轮回程型线产生对推杆的支持力始终小于弹簧的弹力,保证凸轮与推杆始终接触,消除动齿与定齿的振动,降低红花丝采摘装置漏采率,改善红花丝采摘装置的运动性能。同时,对凸轮升程型线进行设计,通过Creo软件仿真,推杆运动平稳,通过高速摄像验证设计理论的正确性,提高了红花丝采摘装置的采净率。     

凸轮式填料装置排料器的结构优化与运动仿真

在凸轮式填料装置的设计中,排料器滑板结构的厚度影响其应力。为此,对滑板结构进行了静力分析,并将最小安全系数与许用安全系数进行对比,在满足设计要求条件下对滑板结构的厚度进行优化,从而减轻排料器质量以节省材料。通过对滑板结构厚度优化后的排料器滚子质心的运动仿真可得到:滚子质心的运动轨迹与理论设计的凸轮轮廓线一致;滚子位移曲线所得到的滑板伸出滚筒长度的最大值与设计一致;滚子径向运动速度和加速度曲线规律符合设计要求。     

果蔬包装机凸轮连杆式切断机构运动分析与优化

针对目前果蔬包装机中存在切刀刮膜和切口不正等问题,提出了一种基于连杆机构和凸轮机构的果蔬包装机切断机构。建立了切断机构的运动数学模型,并以此为依据建立了切断机构基于ADAMS的参数化模型,得到该机构主要参数变化对机构运动的影响规律。通过二次规划算法优化分析计算,得出一组最优参数组合。利用此参数组合的运动学仿真分析表明,下切刀的加速度最大值为7.971mm/s2,切割距离为20.4mm。根据优化结果加工组装试验样机,以PVC膜切断率为主要检测指标对该试验样机进行试验,结果表明,对11、12、13μm 3种厚度的PVC保鲜膜切断率都在98%以上,切断机构满足果蔬包装机作业要求。     

柴油机配气机构两种凸轮型线的设计及性能对比

利用几何法和函数法对4125柴油机配气机构的凸轮型线进行设计,通过计算和比较两种凸轮型线下挺柱运动的位移、速度和加速度曲线得出:几何凸轮型线的换气时面值大,有利于提高发动机的充量系数,但在气门开启和关闭的瞬间以及速度的绝对值达到最大时,挺柱的加速度均发生突变,因此,采用几何凸轮的配气机构将产生较大的振动和噪声;函数凸轮挺柱的加速度连续光滑变化,在整个工作阶段,无加速突变,并且其最大加速度的绝对值约为几何凸轮挺柱最大加速度绝对值的1/2,所以,采用函数凸轮的配气机构工作平稳,产生的振动和噪声小,但对进气充量有不利影响,可通过增大气门直径或采用多气门等工程上常用的措施加以改善.     

甘蔗种植机施肥凸轮间歇机构仿真与试验研究

针对横向甘蔗种植机施肥器施肥间距不规律、易烧芽等问题,在甘蔗横向种植机施肥器基础上设计了凸轮间歇机构,作用于施肥器施肥口,使施肥口呈周期性开关、规律性施肥.首先,取凸轮轴转速、凸轮近休止角及机车行进速度3个因素对施肥间距与周期纵向总长进行3元回归正交旋转组合仿真试验;其次,通过二次回归方程优化目标参数,获得最优参数组合...     

打结器咬绳机构线接触凸轮设计与载荷分析

针对打结器咬绳机构钩钳受载大、滚子磨损严重的问题,通过对咬绳机构的运动学分析建立了圆柱凸轮轮廓曲面的计算模型,使滚子与凸轮保持线接触的同时钩钳以正弦加速度规律张合。对咬绳机构进行力学分析并结合压簧压缩量和捆绳拉力测试,解析求解钩钳在咬合位置的静力学模型,得出钩钳咬合力的最佳变化范围为300.64~329.89 N。解析求解钳咬机构的动力学模型得出,当钩钳咬合力处于最佳变化范围时,圆柱凸轮的接触力介于240~330 N之间,其峰值可以用于检验滚子的接触疲劳强度,指导钩钳和滚子的材料选择。打结器样机捆扎5 000捆稻麦秸秆的田间试验发现,按预设的压簧压缩量7.5 mm和捆绳初始拉力35 N,钩钳尾部的滚子没有明显磨损,表明钩钳的咬合力控制合适,线接触凸轮改善了滚子的接触受载情况,达到了抗冲击和耐磨的设计要求。     

具有2T1R与2R1T运动模式3自由度并联机构型综合

使用位移流形理论综合了具有2T1R与2R1T两种运动模式的并联机构。选取一种具有此类运动模式变换的机构,分析了其自由度变换时的位形特征,使用螺旋理论分析了其在不同运动模式下的自由度特征,分析了支链驱动副选取的可行性。结果表明,该并联机构具有2T1R与2R1T两种运动模式。在两种运动模式的一般位形下,使用3个驱动副可以实现对机构的控制;在两种运动模式的变换位形下,支链2连接动平台和定平台的2个转轴共线,机构自由度为4。在支链1中增加辅助驱动副,此驱动副只在机构运动模式变换时工作,可以实现并联机构在2T1R与2R1T两种运动模式之间变换。