负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的尺寸分析综合、软件与虚拟样机

发布时间：2017-06-24 08:04

  本文关键词：负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的尺寸分析综合、软件与虚拟样机，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：取负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构作为本论文研究对象。由于该凸轮机构滚子与凸轮接触为内接触,接触点处综合曲率半径显著增大,接触应力显著减小,故在承载能力、工作寿命和空间紧凑性等方面,较传统凸轮机构显著提高。因此,研究探索该类凸轮机构,以及与之相应的一整套系统完整、行之有效的分析综合理论与方法,不仅具有重要的理论价值,而且具有广阔的工程应用前景。选取P型机构为对象机构,开展并完成如下工作:(1)提出运动连通、运动保真、传动性能和接触强度等四项重要评价指标和约束条件,为机构尺寸分析综合奠定了重要理论基础。(2)基于诸约束条件,根据对象机构的基本尺寸——滚子半径R、基圆半径r0和偏距e,构建尺寸坐标系O-Rr0e,通过可视映射得到尺寸解空间/非解空间,给出尺寸综合可行解、最优解的求解思路,综合出满足诸约束条件、结构紧凑(即尺寸最优)的机构解。(3)基于尺寸分析综合理论,开发同时满足四项约束条件的负半径滚子推杆盘形凸轮机构尺寸分析综合软件系统,据此,给出一个完整尺寸综合算例。(4)根据尺寸分析综合理论和软件系统,建立虚拟样机,通过仿真验证了理论和软件系统的正确性和有效性。通过本文在尺寸分析综合理论、软件系统和虚拟样机方面的系统研究,发现和揭示了机构各基本尺寸间错综复杂、牵制耦合的规律性关系,得到了对该类机构综合有指导意义的系列性重要结论,对推动和促进该类机构的广泛工程应用产生重要作用和影响。
【关键词】：负半径滚子 直动推杆 盘形凸轮 尺寸综合 软件系统 虚拟样机
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 主要符号表9-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 国内外研究发展概况10-13
• 1.3 本文的主要研究内容及意义13-14
• 第2章 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的基本知识14-19
• 2.1 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的四种构型14-15
• 2.2 对象机构的形态构成、基本尺寸和总体尺寸15
• 2.3 运动、尺寸参数无量纲化15-17
• 2.3.1 运动参数无量纲化15-16
• 2.3.2 尺寸参数无量纲化16-17
• 2.4 运动规律综述17-18
• 2.5 本章小节18-19
• 第3章 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的尺寸综合19-36
• 3.1 尺寸综合问题的准确描述与求解方法19-20
• 3.1.1 对象机构尺寸综合问题的准确描述19
• 3.1.2 对象机构尺寸综合的基本思路、步骤19-20
• 3.2 尺寸坐标系O-Rr0e、空间 ?(R, r0, e)构造与离散-网格化处理20-21
• 3.2.1 尺寸坐标系O-Rr0e、空间 ?(R, r0, e)构造20
• 3.2.2 尺寸空间 ?(r0,R,e)的离散-网格化处理20-21
• 3.3 重要的四项评价指标/约束条件21-25
• 3.3.1 约束条件Ⅰ—运动连通条件21-22
• 3.3.2 约束条件Ⅱ—运动保真条件22-24
• 3.3.3 约束条件Ⅲ—传动性能条件24-25
• 3.3.4 约束条件Ⅳ—接触强度条件25
• 3.4 单一约束下—边界线(面)、解域(空间)等重要结论25-29
• 3.4.1 约束条件Ⅰ—运动连通条件25-26
• 3.4.2 约束条件II—运动保真条件26-27
• 3.4.3 约束条件Ⅲ—传动性能条件27-28
• 3.4.4 约束条件Ⅳ—接触强度条件28-29
• 3.5 归并约束下—边界线(面)、解域(空间)等重要结论29-33
• 3.5.1 边界线/解域、边界面/解空间29-30
• 3.5.2“劣解域(空间)”、“非劣解域(空间)”和“脊线(面)”30-32
• 3.5.3“谷/脊底点Pek**”和“双优点Pdek*”32-33
• 3.6 不同运动规律的综合问题33-34
• 3.7 尺寸综合的求解方法34
• 3.7.1“谷/脊底点Pek**”和“谷/脊底线 Г**”34
• 3.7.2“脊点Piek*”、“脊线?ΛΣ12ek”和“脊面Sback”34
• 3.7.3“壑底点P***”34
• 3.8 优化算法34-35
• 3.9 本章小结35-36
• 第4章 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的软件开发36-44
• 4.1 可视化技术概述36
• 4.2 系统总体设计36-37
• 4.3 功能与模块设计37-38
• 4.3.1 前处理模块37
• 4.3.2 分析综合模块37-38
• 4.3.3 后处理模块38
• 4.3.4 附加功能模块38
• 4.4 系统使用说明和应用实例38-43
• 4.4.1 使用说明38-39
• 4.4.2 应用实例39-43
• 4.5 本章小节43-44
• 第5章 负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的虚拟样机44-49
• 5.1 虚拟样机技术概述44
• 5.2 模型建立44-45
• 5.3 运动仿真45-47
• 5.3.1 导入模型及约束定义45-46
• 5.3.2 理想条件下的仿真46
• 5.3.3 非理想条件下的仿真46-47
• 5.4 仿真结果分析47-48
• 5.5 本章小节48-49
• 第6章 结论与展望49-51
• 6.1 结论49
• 6.2 展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 附录55-62
• 附录A.理论廓线及实际廓线等重要公式推导55-57
• 附录B.法向力Fn的解析式公式推导57-58
• 附录C.通用简谐运动规律简介58-60
• 附录D.部分源代码60-62
• 在学期间发表的学术论文62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 贺炜,曹巨江,杨芙莲,曹西京,刘言松;我国凸轮机构研究的回顾与展望[J];机械工程学报;2005年06期

2 常勇;杨富富;;作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题[J];机械工程学报;2010年21期

3 高玉鸿;常勇;;关于力锁合弹簧最优设计问题的讨论[J];机械设计;2013年03期

4 屈成龙;常勇;;负半径滚子摆动推杆盘形凸轮机构的运动保真性研究[J];机械设计;2014年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨富富;新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构的分析综合理论与软件开发[D];集美大学;2010年

2 夏林海;基于UG的新型自动编烟机虚拟样机设计[D];重庆大学;2012年

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本文编号：477489