对心直动盘形凸轮机构的反求研究
发布时间：2020-07-13 06:05
【摘要】： 凸轮机构具有函数传动、轨迹导向及工序控制等功能,在各类机械设备中应用广泛。凸轮机构的反求设计研究确定了原型凸轮机构的传动特性和设计意图,可用于设计和制造原型凸轮机构的高质量备份机构,或用于消化吸收原型凸轮机构的设计与制造技术对其进行改造和创新设计,近年来已成为工程领域的研究热点。 凸轮机构反求设计的关键在于:根据原型凸轮机构的凸轮轮廓及机构尺寸的测量值,分析并确定原型凸轮机构从动件或从动系统的运动规律。本文以平面凸轮机构为对象,研究和探索解决上述关键问题的途径和方法,主要内容如下: 介绍了插值样条法、最小二乘法和B样条法等常用的曲线拟合方法,比较了各种拟合方法的优缺点,确定了凸轮轮廓曲线的三次非均匀B样条拟合法及其拟合方程;阐明了反求设计中凸轮轮廓曲线光顺的重要性和必要性,介绍了最小二乘法、最小能量法及离散能量法等常用的曲线光顺方法及其优缺点,确定了凸轮轮廓曲线的离散能量光顺法及其计算流程。 根据三次B样条原理,给出了凸轮轮廓曲线的极径、极径的各阶导函数以及法矢量的表达式,进而用已知的凸轮轮廓参数及机构尺寸,建立了从动件运动量和机构压力角的代数算式。 以某型针织机中的直动从动件盘形凸轮机构为例,用Matlab编程,进行了实例反求设计,验证了本文方法的可行性和准确性;最后,用UG软件进行了反求凸轮的仿真加工。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH112.2
【图文】：
可以看出点与曲线的相对位置关系。-1(b)表示各数据点到曲线的距离，可以看出1P 、2P 点离曲线距离实际规定的允差来判断数据点是否为跳点。弦高差方法：连接检查点前后两点，计算该点到弦的距离，如图若距离大于允差，则可认为该点为跳点，可以剔除。这种方法且较密集，曲率变化不大的场合。
3）曲率变化较均匀。施法中又增加了“应变能较小”这一条，其光顺准则为[17]：1）二阶几何连续(指位置、切线方向与曲率矢连续)；2）不存在奇点与多余拐点；3）曲率变化比较均匀；4）应变能较小。可以发现，前后两者前三条准则基本一致，己被普遍接受，后者第四条准“物理样条是光顺的”这一事实，它是能量法的基础。图 3-6 为光顺前后两曲线，两图中带“×”的点为图形拐点，光顺前曲线拐点光顺后明显减少。
图 3-6 为光顺前后两曲线，两图中带“×”的点为图形拐点，光顺前曲线拐点，光顺后明显减少。(a)光顺前 (b)光顺后图 3-6 光顺前后曲线及其拐点图 3-7 为光顺前后两曲线的曲率图，Curve 1 为光顺前的曲率，Curve 2 为光的曲率，很容易看出光顺前曲线的曲率变化比较剧烈，而光顺后的曲线曲率明显趋向缓和。当然在光顺的同时，也要保持曲线的精度。若光顺后曲线与线偏离较大，那就失去了反求的意义。
本文编号：2753070
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH112.2
【图文】：
可以看出点与曲线的相对位置关系。-1(b)表示各数据点到曲线的距离，可以看出1P 、2P 点离曲线距离实际规定的允差来判断数据点是否为跳点。弦高差方法：连接检查点前后两点，计算该点到弦的距离，如图若距离大于允差，则可认为该点为跳点，可以剔除。这种方法且较密集，曲率变化不大的场合。
3）曲率变化较均匀。施法中又增加了“应变能较小”这一条，其光顺准则为[17]：1）二阶几何连续(指位置、切线方向与曲率矢连续)；2）不存在奇点与多余拐点；3）曲率变化比较均匀；4）应变能较小。可以发现，前后两者前三条准则基本一致，己被普遍接受，后者第四条准“物理样条是光顺的”这一事实，它是能量法的基础。图 3-6 为光顺前后两曲线，两图中带“×”的点为图形拐点，光顺前曲线拐点光顺后明显减少。
图 3-6 为光顺前后两曲线，两图中带“×”的点为图形拐点，光顺前曲线拐点，光顺后明显减少。(a)光顺前 (b)光顺后图 3-6 光顺前后曲线及其拐点图 3-7 为光顺前后两曲线的曲率图，Curve 1 为光顺前的曲率，Curve 2 为光的曲率，很容易看出光顺前曲线的曲率变化比较剧烈，而光顺后的曲线曲率明显趋向缓和。当然在光顺的同时，也要保持曲线的精度。若光顺后曲线与线偏离较大，那就失去了反求的意义。
【引证文献】
相关硕士学位论文 前2条
1 徐小亮;基于VB的凸轮CAD系统的研究与开发[D];苏州大学;2011年
2 彭浩坤;渐开线圆柱齿轮偏差计算及精度等级评估[D];苏州大学;2011年
本文编号：2753070
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