摆杆式分度凸轮机构传动及运动特征研究

发布时间：2020-03-18 17:56

【摘要】：目前,在纺织、机床、食品、电子、包装等自动化程度较高的行业中,经常需要用到各种分度装置,有助于提高生产效率。凸轮式分度装置,也叫凸轮分割器,具有定位准确、运行平稳、结构紧凑等优点,应用十分广泛。常用的凸轮式分度机构有三种。平行分度凸轮机构结构简单,成本低,用于输入轴和输出轴平行的场合。圆柱分度凸轮机构和弧面分度凸轮机构都应用于输入轴和输出轴在空间交错垂直的场合,前者承载能力强,后者运转平稳,可以应用在高速分度场合。一些关于凸轮式分度机构的创新研究,提出了许多新型机构,比如行星式分度凸轮机构、同轴式凸轮连杆组合机构等,具有一定的应用潜力。本文的研究对象是一种摆杆式凸轮分度机构。这是一种同轴式分度机构。在输入轴转动一周的过程中可以实现多次分度,且结构简单、紧凑,有较大的应用潜力。本文主要涉及了以下内容:(1)摆杆式分度凸轮机构的传动原理。推导了凸轮的实际轮廓曲线方程,并对相关机构参数进行了定义。分析了同一时刻的两个滚子包络点间的位置关系,提出了滚子不脱离接触的一个必要条件。基于两包络点间的位置关系,提出了另一种推导凸轮实际轮廓曲线方程的方法。借助MATLAB软件,编写程序对该机构的运动情况进行了初步模拟。(2)凸轮曲线的定义、特点与应用。然后推导了凸轮的压力角方程和曲率方程,说明了相关约束条件。并分析了同一时刻两个滚子与凸轮接触点间的压力角之间的关系。在给出一组具体参数的情况下,对于分度数、运动规律等机构参数变化对压力角、曲率产生的影响进行了分析。(3)探讨了凸轮的三维建模方法。具体涉及了借助数值计算软件的传统建模方法和基于CATIA二次开发技术的包络原理建模方法,并进行了对比分析。然后装配了机构的三维模型,在ADAMS软件中进行运动仿真。(4)凸轮的接触应力计算。并借助MATLAB软件完成了摆杆式分度凸轮机构参数分析界面设计。可以为今后此类凸轮式分度机构设计过程中的参数分析与选择提供参考,为其应用打下了基础。
【图文】：

摆杆式分度凸轮机构传动及运动特征研究

常见的间歇运动机构

分度机构,不完全齿轮机构,间歇运动机构,棘轮机构

复杂的目标运动要求。这类机构常用的有槽轮机构、不完全齿轮机构等，如图1-1 所示。其优点在于结构简单，成本较低。缺点也十分明显：棘轮机构易产生磨损和噪声[1]；槽轮机构在转位开始与结束的时候，存在较大冲击[2]；不完全齿轮机构工作时存在角速度突变，会引起冲击。所以一般都仅用于低速、轻载的场合[3]。a)棘轮机构 b)槽轮机构 c)不完全齿轮图 1-1 常见的间歇运动机构凸轮式分度机构，相对而言运行平稳，定位准确。缺点在于凸轮式分度机构由于精度较高，较难加工，装配要求也会较高，因而成本相对间歇运动机构而言较高。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH112.2

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