面向新工科柔性凸轮创新设计实验平台开发与实践

发布时间：2020-10-13 18:27

　　 从面向新工科人才培养的角度出发,针对"机械原理"课程凸轮机构开展高水平实验的具体需求,设计开发了柔性凸轮综合实验平台。该实验平台可以根据实验参数的需要,动态柔性配置凸轮的基圆、从动件类型、偏置距大小。方便进行凸轮从动件规律设计与检验、凸轮轮廓检测以及手动凸轮检定等功能。该平台在大连理工大学项目研究式实验教学中得到应用,教学效果良好,值得推广。
【部分图文】：

针对传统凸轮实验的局限性,从新工科背景下凸轮实验的功能需求出发,研制开发了柔性凸轮综合实验教学平台。实验台主要包括了机械结构部分和测控系统部分。它是一个机电复合系统,具体包含了动力驱动单元、参数化凸轮设置单元、从动件变换单元,数据采集处理单元、传感器单元、数据传输单元等。图1是该实验平台的系统功能结构图。2 平台核心结构设计

盘状凸轮是基于外轮廓工作的,外轮廓的廓型体现了凸轮的规律。凸轮的基圆是一项非常重要的设计参数,它决定着凸轮生成的规律,以及压力角、凸轮尺寸、从动件升程等诸多指标。同时凸轮的外轮廓与从动件保持接触,因此必须保证外轮廓的连续性,这样才能保证规律不失真。基于上述考虑结合需求,实验中就是通过基圆的变换实现盘状凸轮设计参数的变化。可设置柔性凸轮如图2所示。2.2 从动件快速变换单元设计

针对凸轮从动件更换的需求,设计了从动件快速变换单元。设计思路是,根据实验中经常使用的几种从动件类型,各自特点,对它们的结构形式、安装方式等进行了相应的优化和集成。包括滚动摩擦的圆柱滚子从动件,球形滚子从动件,滑动摩擦的尖顶从动件和平顶从动件。将他们预安装到一个旋转支撑架上,通过旋转支撑架达到更换从动件的目的。从动件安装组合到旋转支撑架上可以在生产时只需保证一次安装精度,后续无需考虑,使得从动件的变换时间以及运行精度,都可以的到了有效保证。从动件快换单元如图3所示。2.3 从动件偏置调整单元设计
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本文编号：2839539