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。     

行为—结构演化序参量与运算

在系统层次研究设计的一般规律,以典型机构为实例,讨论结构演变过程,用宏观序参量加以描述,并通过设计机器人动作规划实现序列序参量运算,通过机构设计实例加以验证;用协同学序参量的概念描述行为-结构映射过程,揭示行为-结构映射的内在规律,在此基础上,进一步提出用设计机器人(D-Robot)执行序参量运算实现自动设计和分析,以实现往复运动行为的机构设计为例验证了方法的有效性。提出D-Robot通用模版,并以此为框架编制凸轮机构设计和分析D-Robot动作规划,实现了凸轮机构设计和分析自动设计。输入条件是从动件尖端运动轨迹,输出包括凸轮理论和实际廓线、速度和加速度运动分析、凸轮力分析、动平衡、速度波动及飞轮设计、运动模拟及设计分析报告。     

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。     

果树专用饼状缓释肥递肥机构设计与优化

针对现代果园生产过程中出现的化肥施用不当、浪费资源、污染环境等问题,提出果园缓释肥施肥方法。缓释肥料由于肥力释放速率、方式和持续时间已知并可控制而被推广,发展潜力大,但目前缓释肥施肥以手工施肥为主,劳动强度大,作业效率低。为解决这些问题,提出了一种缓释肥施肥机凸轮递肥机构。该机构由单片机、步进电机、凸轮、推杆及递肥盒构成,实现可控单一递肥。基于碰撞函数接触算法(IMPACT-Functionbased Contact)对不同基圆半径R的凸轮进行仿真,通过对凸轮递肥机构的仿真试验,获取凸轮机构与推杆机构之间的接触力数据及推杆运动时的加速度和速度数据。通过对所得数据进行分析,优化凸轮基圆半径,结果表明:当基圆半径为105mm时,不仅可以减少材料成本,而且凸轮与推杆之间的挤压与接触力、推杆运动的加速度和速度在要求范围内实现多目标最优。     

钢球滚子弧面分度凸轮机构弹流润滑分析

利用Hamrock-Dowson膜厚度公式和点接触中心区油膜计算公式,推导出钢球滚子弧面分度凸轮机构中钢球和凸轮滚道接触油膜厚度的计算公式.利用数值计算方法,比较分析了凸轮在采用修正等速、修正梯形加速度和修正正弦加速度运动规律曲线时,整个分度周期内油膜厚度的变化.讨论了凸轮转速、分度盘负载力矩、钢球直径、凸轮滚道截面半径与分度盘直径比等参数对油膜厚度的影响,为钢球滚子弧面分度凸轮的润滑设计提供了理论依据.     

烟用定点施肥装置凸轮机构运动学分析与仿真

应用Pro/E软件对定点施肥装置凸轮机构的运动学方程进行编程,根据实际项目及农艺要求,确定凸轮各阶段运动角及摆动从动件的运动规律,得到凸轮理论轮廓曲线、工作曲线及曲率半径曲线。在Pro/E及UG中对凸轮和施肥机构进行三维建模和运动仿真,得到凸轮在一个运动周期内的位移、速度和加速度图像。通过田间试验对此装置性能进行验证,结果表明:凸轮运动机构无干涉,滚子与凸轮的运动过程中只存在柔性冲击,不存在刚性冲击,符合等加速等减速运动规律;椭圆施肥区域的施肥长度平均值在22.7cm,施肥间距的平均值为52.5cm,满足设计要求及烤烟种植要求。     

移栽机凸轮摆杆式扶苗机构设计与分析

移栽机扶苗机构结构参数和运动参数设计合理是保证移栽钵苗直立的关键。分析了无扶苗机构时钵苗落地后翻转运动过程，凸轮摆杆式扶苗机构栽植性能与运动参数关系，以及扶苗板运动规律。通过理论分析建立了扶苗板运动规律数学模型和扶苗机构初相角数学模型。设计的凸轮摆杆式扶苗机构已用于2ZB型导苗筒式移栽机上。试验表明：该机构工作稳定，栽植深度均匀，满足移栽要求。     

基于AutoLISP盘形凸轮的解析法设计

通常精确地设计出凸轮轮廓比较困难;对偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构推杆按正弦加速度规律运动进行分析,基于AutoLISP编程语言,用解析法设计出凸轮理论廓线,并给出完整的AutoLISP程序;凸轮的实际廓线则通过AutoCAD的偏移命令得到。     

基于AutoLISP盘形凸轮的解析法设计

通常精确地设计出凸轮轮廓比较困难;对偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构推杆按正弦加速度规律运动进行分析,基于AutoLISP编程语言,用解析法设计出凸轮理论廓线,并给出完整的AutoLISP程序;凸轮的实际廓线则通过AutoCAD的偏移命令得到。     

灌木幼苗移栽机的抓送苗机构设计

针对灌木幼苗移栽机中种苗机构需要人工长期弯腰送苗导致的低效率问题,课题组设计了一种与移栽机匹配的抓送苗机构,将灌木幼苗从放苗筒中递送给种苗机构的链夹。结构设计采用滚子推杆盘形凸轮机构驱动抓苗握爪开合,推导三次B样条曲线方程作为凸轮行程运动规律。为控制开合时机,通过实验及推导得到凸轮行程的关键控制点,计算得到凸轮轮廓完成设计。仿真结果表明,设计的抓送苗机构满足了功能性及柔顺性要求,提升了移栽机的人机效率。     

基于SolidWorks的凸轮设计建模及性能分析

凸轮是装订机械常用一种的机构.本文首先对凸轮机构进行运动分析,然后基于SolidWorks的插件完成凸轮三维实体建模,运用SolidWorks的Motion插件进行凸轮运动仿真,得出从动滚子相应的运动曲线,从而可以判断所设计凸轮轮廓曲线的性能.     

UG在平行分度凸轮设计中的应用

本文简介了所设计的平面分度凸轮在生产中的应用情况,介绍平行分度凸轮机构理论廓线的计算方法,以分度凸轮机构为例,介绍了如何利用三维软件对平行分度凸轮机构进行建模、运动仿真、生成二维工程图等的设计过程。     

液态施肥机分配机构空间凸轮设计与试验

为满足液态施肥机转子式转换器空间凸轮机构运转平稳、防止液肥泄漏与施肥量精准的性能要求,建立了空间凸轮数学模型。应用Visual Basic 6.0开发空间凸轮优化软件,得到凸轮的平均圆柱半径为37 mm以及轮廓曲线图,应用Pro/E软件对空间凸轮机构进行三维建模与运动学仿真,验证了该空间凸轮机构设计的合理性。进行试验台试验,当液压泵压力0.4 MPa、输出轴转速69.75 r/min时,所测施肥量基本相同,且喷肥针只在空间凸轮的推程到回程阶段喷肥。结果表明:空间凸轮机构运转平稳,符合设计要求。     

正弦曲线圆柱凸轮的建模及其四轴数控加工

圆柱凸轮机构结构紧凑、所占空间小,其从动件的运动方向与凸轮轴线平行,对于从动件是3-4-5次运动规律和正弦加速度运动规律的圆柱凸轮机构,即无刚性冲击也无柔性冲击,应用广泛.运动无冲击的圆柱凸轮建模复杂,加工精度高,针对圆柱凸轮的建模和加工,以一种余弦从动件运动规律的圆柱凸轮为例,给出了基于UG NX8.0的圆柱凸轮参数化建模方法,分析了圆柱凸轮的加工工艺,研究了基于UG NX8.0的圆柱凸轮槽曲线驱动和曲面驱动的四轴数控加工编程方法,建立了基于VMC1100B型四轴数控机床的后处理器,对刀轨后处理并得到了加工圆柱凸轮槽的数控代码,通过Vericut建立了VMC1100B型四轴数控机床的仿真加工模型,通过对数控代码的加工仿真验证了该数控代码的正确性.     

弧面分度凸轮的加工和原始误差分析

以空间啮合原理为基础,介绍了弧面分度凸轮的加工方法。用矢量法分析了弧面分度凸轮廓面的原始加工误差及其对弧面分度凸轮从动件运动规律的影响,并以改进梯形运动规律的弧面分度凸轮机构为例,用计算机求出了由凸轮原始误差引起的从动件的位移误差曲线。     

蔬菜移栽机凸轮-连杆组合式取苗机构设计与试验

基于我国蔬菜生产实践,设计了一种凸轮-连杆组合式取苗机构。该取苗机构为Ⅰ型串联组合式创新机构,利用凸轮机构的任意运动规律特性,经双摇杆机构运动传递和放大,驱动滑块上的取苗末端执行器在限位滑道内垂直穴盘取苗、直立投苗。采用虚拟样机技术分析了取苗机构的运动特性,该机构能较好地代替人工完成自动取苗和投苗动作。试制了物理样机,进行自动取苗性能测试。结果表明:当取苗频率为40株/min时,取苗成功率平均值为92.03%,自动取苗效果较好。     

基于ADAMS的栽植器鸭嘴运动的改进设计

针对2ZT-2型甜菜移栽机在使用中出现的鸭嘴式秧夹夹土、带苗等问题,应用机械系统分析软件ADAMS对甜菜移栽机栽植器鸭嘴的运动进行了计算机辅助分析,并改进设计了鸭嘴运动规律及控制其运动的凸轮机构.     

基于NURBS的空间分度凸轮廓面重构与仿真

利用空间分度凸轮廓面方程获取离散点云数据,采用非均匀有理B样条(NURBS)重构凸轮廓面,构建空间凸轮参数化特征模型。基于该模型,进行凸轮分度机构的运动学仿真,生成加工制造模型,实现空间凸轮NURBS廓面的仿真加工和四轴铣削NURBS创成。仿真和创成误差分析结果表明,从动件运动规律曲线更加光顺,最大速度Vmax和最大加速度Amax等运动特性值均优于修正正弦曲线,廓面创成误差与加工路线的曲率有关,最大误差出现在曲率绝对值最大处且不超过0.01 mm。因此,廓面NURBS重构技术,是一种有效的空间凸轮设计和创成方法。     

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.     

作平面运动平底从动件盘形凸轮机构第Ⅱ类机构综合

通过引入固定、浮动坐标系和支撑函数法,揭示瞬时一维直线区域和投影得到瞬时区间套,进而提出推程、回程和整程区间套等概念,给出了求解平底方位线容许选择区域、凸轮基圆半径r0许用取值范围的基本原理,推导得到求解计算的一整套通用解析公式,得到解存在性和存在性态的系列判据,解决了作平面运动平底从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题.