渔线轮移动凸轮机构优化设计过程的二次开发

发布时间：2020-07-12 04:28

【摘要】：凸轮机构因为结构简单且兼具控制、传动及导引机构的功能,被广泛应用于各种机械中。本文研究的凸轮机构是一种基于传统移动凸轮机构衍生而来的滑槽凸轮机构,专门用于实现渔线轮线杯的往复直线运动。由于客户反映该厂渔线轮产品在使用时,因受到的转动阻力不均匀造成手感不佳,经过分析,就该问题展开了以下几个方面的研究:使用虚拟样机仿真软件ADAMS对该厂一款产品的滑槽移动凸轮机构进行了动力学仿真,对一个运动周期内测得的凸轮机构从动件位移、速度、加速度、驱动反力和压力角随时间变化曲线进行了分析。分析出了机构存在驱动反力和压力角最大值过大的问题,这是造成手感不佳的一个主要原因。对滑槽移动凸轮机构的从动件运动规律建立了数学模型,以不改变原机构行程、减小驱动反力最大值为目的,通过改变滑槽曲线外形,从而减小机构最大压力角,对原凸轮机构进行了动力学优化。对优化后的凸轮机构进行了相同情境的动力学仿真,得到了机构各动力学和运动学参数随时间变化的特性曲线,并与原产品机构仿真结果进行了对比,从仿真结果层面上证实了优化方法的可用性。将优化后的凸轮机构设计方案反馈给了厂方,就该款产品进行了实验,通过实验效果验证了优化方法的可行性。对上述优化的手段及方法进行了总结,并准确地建立了该种机构的通用数学模型。由于渔线轮有着相同的机械结构、存在着相同的动力学问题,却不具备相同尺寸。对上述优化方法和分析方法所涉及软件进行二次开发,可以使设计者对各个规格产品的凸轮机构进行更为高效的设计和分析。最终通过MATLAB GUI制作出基于输入凸轮机构规格、输出凸轮机构主要设计参数的界面,并打包成系统软件,对ADAMS进行界面系统开发,完成机构仿真分析模块的二次开发。通过对二次开发出的系统软件进行了试用,验证了其可行性。考虑到转子的动不平衡是造成产品有害振动的一个主要原因,利用双面平衡理论对原产品的飞轮旋转机构进行了动平衡优化设计。在ADAMS中对虚拟样机添加了质量块,进行了一个旋转周期的运动仿真。对添加质量块前后校正平面各方向的惯性力进行了比较,并对实际配重方案提出了建议,从仿真结果上验证了动平衡优化方法的可行性。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH112.2
【图文】：

凸轮轮廓曲线,产品外观,三维模型

律早在 20 世纪 60 年代就已被提出，如修正正运动规律[2]，但这种规律时常在某些端点发生参采用了多项式运动规律，这种运动规律的通用点就相对光滑、连续[3]。90 年代又提出了一些些规律具有较好的适应性但曲线生成较为复预定运动规律的凸轮轮廓曲线，是凸轮机构运动以其简便性受到设计者的青睐，早期的工程技，但是其低精确性和低效率却为人诟病。后来许统提出了相应的解析式和专用数表来设计凸轮设计凸轮轮廓曲线的另一种方法，复杂的计算精密性的发展趋势又使设计者们不得不选择该于某精密机械制造有限公司，鱼竿绕线轮装置作品的外观三维模型图如图 1.1 所示。该产品外鱼竿的产品上市，一度受到了广大用户的好评

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7从动件负载 2-从动件杆 3-凸轮盘 4-凸轮曲线槽滑图 2.1 滑槽移动凸轮机构结构示意图手感不佳问题”，厂家也亲自进行了实验。至远端（位移峰值）时，明显感觉到阻力偏该阻力定义为驱动反力或驱动阻力。由于在动手柄，手感的平顺性好坏直接影响到了使主要运动之一，直接影响着手柄摇动手感。为的驱动反力峰值、谷值的绝对值更小。为了不变。成本，应尽量在原有产品的零件结构基础上的方法多集中在修改凸轮轮廓曲线方面，在

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1-移动副 2-直动从动件 3-凸轮曲线槽 4-凸轮副 1-凸轮盘 2-销5-凸轮盘 6-转动副及转动驱动 3-凸轮曲线槽图2.2 凸轮机构运动示意简图图2.3 滑槽凸轮机构的零件装配图凸轮盘的实际机械结构为齿轮盘，直接由产品的手柄带动转动，在本凸轮机构中定义

【参考文献】