凸轮传动综合实验台的设计与研究

发布时间：2017-09-06 03:27

  本文关键词：凸轮传动综合实验台的设计与研究

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【摘要】：凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和机电一体化操控设备,特别是在发动机的配气机构中,凸轮传动更是具备高精度运动控制的优势。然而凸轮—从动件属于典型的高副接触,容易磨损,其润滑状态的好坏直接影响凸轮机构的使用寿命。摩擦润滑领域取得了较大的发展,理论上已经证实凸轮—从动件的润滑是一种较为复杂的瞬态弹性流体动力润滑,并对真实凸轮的润滑油膜作了大量的数值计算与仿真,但是通过实验方法观测凸轮润滑油膜的较少。本文主要目的是设计开发一种多功能的凸轮传动综合实验台,着重对如何实现凸轮润滑油膜观测的关键技术问题展开了较为深入细致地研究。本文利用弹性流体动力润滑原理,对凸轮—从动件的润滑油膜进行了有益探讨。比较了目前较为成熟的油膜厚度测量方法,分析了现有的光干涉法测量凸轮油膜厚度实验装置的优缺点。论文通过结合光干涉法的测量原理和凸轮—从动件的运动特性,设计绘制了能够实现凸轮廓线检测功能和凸轮弹流润滑油膜观测功能的实验台三维模型,并校核了实验台凸轮轴和玻璃盘的强度。通过在ADAMS中建立实验台虚拟样机进行运动学仿真,结果表明实验台运转稳定。本文还根据拉格朗日法建立实验台动力学模型,运用有限元法求解系统的非线性动力学方程,探究了不同弹簧刚度及电机转速对实际函数凸轮润滑卷吸速度和接触力的影响,为凸轮弹流润滑实验中弹簧初压力的确定和电机的调速提供参考。
【关键词】：凸轮 实验台 弹性流体动力润滑 光干涉法 油膜厚度
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 凸轮机构的发展与润滑实验研究10
• 1.2 油膜厚度测量方法的发展与现状10-14
• 1.2.1 电阻法10-11
• 1.2.2 电容法11-12
• 1.2.3 光干涉法12-13
• 1.2.4 各测量方法的比较13-14
• 1.3 课题研究的背景和意义14-15
• 1.4 本文研究的主要内容15-16
• 第二章 实验台理论基础与设计参数16-27
• 2.1 凸轮弹流润滑实验原理16-24
• 2.1.1 凸轮弹流润滑理论16-19
• 2.1.2 光弹流油膜测量法的选定19-22
• 2.1.3 凸轮—从动件运动特性22-24
• 2.2 凸轮弹流润滑实验方案24-26
• 2.2.1 光干涉法观测凸轮弹流润滑油膜的实现24-26
• 2.2.2 实验台设计技术参数26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 实验台结构设计与强度校核27-42
• 3.1 实验台整体方案27
• 3.2 运动组27-33
• 3.2.1 传动模块27-30
• 3.2.2 凸轮轴有限元分析30-33
• 3.3 测量组33-38
• 3.3.1 光学测量模块33-35
• 3.3.2 应力测量模块35
• 3.3.3 位移测量模块35-36
• 3.3.4 凸轮—玻璃盘静态接触分析36-38
• 3.4 供给组38-40
• 3.4.1 加载模块38-39
• 3.4.2 供油模块39-40
• 3.5 实验台三维建模40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 实验台运动学与动力学仿真42-56
• 4.1 实验台运动学仿真42-45
• 4.1.1 实验台虚拟样机建模42
• 4.1.2 实验台运动学分析42-45
• 4.2 实验台动力学仿真45-55
• 4.2.1 实验台动力学建模45-49
• 4.2.2 实验台动力学分析49-55
• 4.3 本章小结55-56
• 总结和展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 徐芳;周志刚;;基于ADAMS的凸轮机构设计及运动仿真分析[J];机械设计与制造;2007年09期

2 马林;李玉华;;变频调速过程PID闭环控制的分析[J];电气开关;2007年01期

3 胡大超,张杏耀,石刚;虚拟样机技术及对凸轮传动分析应用[J];机械传动;2005年05期

4 孙军,唐宗海,段京华;润滑油膜测量技术的现状和发展趋势[J];小型内燃机;1998年01期

5 陈晓阳,张直明,马家驹;有限长线接触弹流润滑研究的现状与展望[J];摩擦学学报;1997年03期

6 俞海清,董福品;用电容法对内燃机凸轮-挺柱副动态弹流润滑油膜厚度的测试[J];内燃机学报;1987年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 任志强;推力球轴承弹流润滑特性的实验研究与仿真计算[D];青岛理工大学;2013年

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本文编号：801911