凸轮轮廓的CAD

在农产品和食品加工的自动化机械设备中,广泛应用凸轮机构。凸轮轮廓的设计有图解法和解析法,人们常用的是图解法。然而,图解法的误差较大,解析法的精度高,且可使用计算机进行辅助设计(Computer Aided Design)。用计算机辅助设计凸轮轮廓的方法简称为凸轮轮廓的CAD。在自动化机械设备中,应用最广泛的凸轮机构是直动滚子从动件盘状凸轮和摆动滚子从动件盘状凸轮。本文讨论这两种凸轮轮廓的CAD的有关问题,并提出计算机的编程方案。     

直动滚子推杆盘形凸轮机构的计算机辅助设计

本设计的依据是参数化设计思想,目的是开发专业化的计算机辅助设计系统.具体过程是运用AutoCAD软件内嵌的AutoLISP程序设计语言和DCL对话框设计语言,进行直动滚子推杆盘形凸轮机构的计算机辅助设计系统的开发,实现了直动滚子推杆盘形凸轮机构设计的完全自动化.     

用坐标旋转求凸轮实际廓线的解析法

对于滚子从动件盘形凸轮机构,用解析法求凸轮实际廓线一般是先求出凸轮的理论廓线方程,再求出圆心在理论廓线上的一族滚子圆的包络线方程才得到凸轮的实际廓线。本文是通过求滚子从动件与凸轮接触点的位置坐标,然后采用坐标旋转的方法直接获得凸轮的实际廓线方程。这种解析法是简单的,计算结果是精确的。     

行星弧面凸轮减速机构设计

从几何学与运动学角度对行星弧面凸轮减速机构进行了分析与研究,根据空间机构的共轭啮合原理,采用齐次坐标变换推导了减速机构内弧面凸轮的轮廓曲面方程和压力角方程,并对机构的基本尺寸或参数选取进行了探讨,发现在满足滚子抗弯强度的前提下,采用具有较多滚子的从动盘有助于降低传动压力角和提高传动效率.行星弧面凸轮减速机构通过滚子与凸轮廓面的滚动摩擦代替传统减速机构的滑动摩擦,并且同时参与啮合传动的滚子数多,具有传动效率高、传动扭矩大等优点.     

基于高副低代方法的平面凸轮设计

基于高副低代原理，将平面凸轮机构代换为平面连杆机构，运用圆向量函数建立代换机构的位移、速度、加速度矢量方程式，通过计算虚拟连杆的杆长和方向，求得凸轮实际廓线、曲率半径和压力角的表达式。并给出用圆形刀具加工凸轮时刀具中心的轨迹方程。运用该方法详细分析了滚子直动和滚子摆动从动件盘形凸轮机构中的凸轮设计问题，并对平面凸轮进行了设计，结果表明，该方法正确可行。     

凸轮机构动力学模型的改进及动力分析

本文考虑从动件杆系刚度是凸轮转角的函数，建立了凸轮机构的变系数动力学模型，用摄动方法求出了动件的运动规律，它与试验结果是一致的。本文为凸轮轮廓的设计提供了一种新的动力学分析方法。     

凸轮机构压力角的求解

凸轮机构的压力角是机构传力性能参数.当压力角超过一定数值时,摩擦阻力阻止从动件运动,产生自锁现象,因此必须保证凸轮轮廓的最大压力角不超过许用值.利用C＋＋程序求解了凸轮机构的压力角,并对压力角公式进行了修正.     

用极坐标矢量法设计空间凸轮廓线

针对空间凸轮廓线设计工作量大和设计精度较低的问题，以圆柱凸轮机构为例，提出用极坐标矢量解析法设计空间凸轮廓线。利用该方法推导出了空间凸轮廓线方程，采用Matlab软件编程计算，显示了凸轮廓线形状和凸轮压力角的变化情况。研究结果表明：当从动件运动规律一定时，随着从动件升程的增大，凸轮廓线变陡，有变尖的趋势，凸轮机构压力角也增大，动力性能变差；与传统图解法相比，极坐标矢量法设计空间凸轮廓线工作量减少了约50％，并有利于凸轮廓线的精确数控加工。     

负半径滚子从动件盘形凸轮机构压力角公式的建立

通过提出往行程、返行程等新概念,澄清了往（返）行程与推（回）程之间的区别,给出了负半径滚子直动、摆动从动件盘形凸轮机构的共计6种机构结构型式,应用“虚位移方法”推导得到了相应的一系列压力角公式,为日后考虑压力角条件的机构尺寸综合奠定了理论基础．     

滚子链传动的计算机辅助设计

运用Auto CAD软件支持的Auto LISP程序设计语言和DCL对话框设计语言,初步探讨滚子链传动的计算机辅助设计系统的开发.     

籽瓜挖瓤机刀架升降装置的设计

根据籽瓜挖瓤机总体设计方案,探讨了刀架升降机构的工作要求和设计条件.选取平底式直动从动件盘形凸轮机构与改进的杠杆传动结合,实现刀架升降运动,并在利用矩形循环图进行系统协调设计的基础上,确定出从动件的运动规律,从实用角度设计了符合挖瓤机总体设计方案要求的刀架升降机构.     

大型水压机阀芯驱动系统双圆弧凸轮设计及应用

针对大型水压机阀芯驱动系统中开启驱动力巨大和瞬变的特点，提出了一种适合该特点的双圆弧组合凸轮升程曲线设计方法．该方法通过寻找组合圆弧曲线使凸轮的压力角在阀芯开启力最大时具有较小的值，在全程范围内具有较快的开启速度.通过齐次坐标变换建立了凸轮轮廓的数学模型，利用等效曲柄滑块机构分析了其运动特性.将该方法应用于300 MN模锻水压机阀芯驱动系统中的凸轮设计，运动学分析表明该凸轮在两段圆弧的衔接点处有较好的柔性，冲击小.工业现场应用表明双圆弧凸轮能有效降低装置的故障频率，为负载具有瞬变重载特点的凸轮设计提供了一种有效的方法.     

绞盘机用多滚子凸轮超越离合器设计理论研究

本文结合我国引进ＣＡＴ５１８绞盘机设计理论的消化，讨论了多滚子凸轮超越离合器的楔紧条件，在其基础上给出了绞盘机用多滚子凸轮超越离合器最大扭矩传递能力的具体计算方法和凸轮轮廓结构参数的确定方法。     

凸轮轮廓误差评定方法的研究

通过三坐标测量机对Ｓ１９５油泵凸轮轮廓进行了测量和误差评定研究，建立并探讨了符合最小条件准则的误差分步评定数学模型；依据形状误差测量评定的一般性原则，分别依据最小二乘原理和最小条件准则建立了误差综合评定的数学模型。     

组合机床的计算机辅助总体设计

以单面，钻孔类的组合机床为对象，提出了用于组合机床总体设计的ＣＡＤ模块的设计方法，以汉化ＡｕｔｏＣＡＤ为绘图软件，以ＴｕｒｏｂｏＣ２．０为设计计算语言，开发了通用微机件的选型模块及图形处理模块。依据参数化设计的基本原理，采用编制参数程序的工作模式，建立了组合机床通用件图形程序库。     

荔枝去核剥壳机凸轮机构建模及运动仿真

凸轮机构是荔枝去核剥壳机核心工作部件之一,其设计好坏直接影响到整机的工作可靠性。利用Pro/E设计软件对荔枝去核剥壳机凸轮机构进行三维建模、运动仿真和动态分析,获得凸轮机构运动时凸轮轴沿Z轴方向的位移、速度、加速度;凸轮轴与拨销之间的连接反作用力、碰撞、冲量等参数。提高机构设计的准确性,为凸轮机构的结构参数和运动参数的优化设计提供了依据。