共轭凸轮共轭度建模及轮廓优化研究

发布时间：2017-04-02 18:05

  本文关键词：共轭凸轮共轭度建模及轮廓优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：凸轮主要通过轮廓型线的变化来控制从动件的运动规律。正是由于凸轮类零部件的轮廓精度在影响凸轮机构工作性能优劣方面的重要作用，凸轮轮廓的检测技术向着日益精密化、智能化、高效率的方向发展。为了寻找凸轮轮廓优化方法并提高凸轮类零部件的磨削质量，本课题针对检测设备频繁更换测头以致检测效率低下的问题展开了不同型号测头之间优化算法的研究。此外，共轭凸轮型线复杂，轮廓优化研究投入较少，本课题针对共轭凸轮综合性能评价及共轭凸轮轮廓优化方法的进行了深入研究。具体研究内容如下： 1.不同型号滚子测头之间升程与转角的折算算法研究。凸轮检测装置在实施检测任务时，必须选择与凸轮设计要求相同形式及形状的测头。虽然能够最大程度的保证检测精度，但引入了频繁换装测头的问题，降低了检测效率。本课题分别利用反转法原理(Principleof Reversion)与相对速度瞬心原理，并考虑了凸轮检测原理以及测头折算的前提条件及场合，研究了不同型号滚子测头之间升程及转角的折算算法，提高了凸轮设备或装置的检测效率。 2.建立共轭凸轮‘共轭度’模型并反求共轭凸轮轮廓数据。由于共轭凸轮机构型线的复杂性，共轭凸轮磨削成品合格判定等尚无统一综合评价标准。为此，本课题首先定义了综合评价共轭凸轮机构主、副凸轮配合情况的共轭度参数，进而搭建了‘共轭度’数学模型。在此基础上，在已知共轭度的情况下反求主（副）凸轮轮廓离散数据。最后，对反求共轭凸轮数据与初始轮廓设计数据进行点对点的误差分析，确定了出现偏差的具体位置及具体偏差值，为共轭凸轮机构工作性能分析以及误差补偿提供直接信息，，奠定了下一步进行共轭凸轮轮廓优化的基础。 3.共轭凸轮轮廓优化。由于共轭凸轮机构的性能主要受到共轭度及凸轮轮廓精度误差的影响，因此，本课题分别探究‘共轭度’误差及主、副凸轮轮廓误差对共轭凸轮机构整体工作性能的影响，通过二者的量化分析寻找共轭凸轮工作性能最佳平衡状态。最后，点对点的误差补偿实现了共轭凸轮轮廓优化。经试验分析发现同等条件下牺牲共轭度因素更有利于提升共轭凸轮机构的工作性能。 综上所述，本课题在凸轮检测设备的检测效率优化算法、共轭凸轮轮廓优化及性能综合评价等方面进行了深度的理论探究及实践验证，对凸轮类零部件的磨削、设计等具有重要指导意义。
【关键词】：升程误差 不同型号测头升程-转角折算算法 共轭度建模 轮廓数据反求 点对点误差补偿 共轭凸轮轮廓优化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.47;TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 凸轮类零部件轮廓检测相关技术研究10-12
• 1.2.2 影响凸轮检测效率的测头因素的研究方面12-13
• 1.2.3 共轭凸轮精度检测研究方面13-15
• 1.3 国内外研究存在的问题15-16
• 1.4 本课题的主要内容及章节安排16-19
• 第2章 凸轮轮廓精度检测概述19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 凸轮轮廓检测原理概述19-21
• 2.2.1 凸轮轮廓检测原理19-20
• 2.2.2 测头系统20-21
• 2.3 凸轮检测测头轨迹方21-22
• 2.3.1 刀口测头21
• 2.3.2 滚子测头21-22
• 2.3.3 平底测头22
• 2.4 本章小结22-25
• 第3章 凸轮检测效率优化算法25-37
• 3.1 引言25
• 3.2 凸轮轮廓误差因素分析25
• 3.3 不同型号测头折算的研究机理25-28
• 3.3.1 反转法及速度瞬心法25-27
• 3.3.2 折算条件特征描述27-28
• 3.4 不同型号测头升程及转角折算算法研究28-32
• 3.4.1 基于相对速度瞬心不同型号测头之间折算研究28-30
• 3.4.2 基于反转法不同型号测头之间折算研究30-32
• 3.5 凸轮轮廓数据的修正及优化32-36
• 3.5.1 数据坏点的剔除及光顺处理32
• 3.5.2 轮廓数据测绘32-33
• 3.5.3 轮廓数据优化33-35
• 3.5.4 不同折算方法比对分析35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 共轭凸轮轮廓精度采集及共轭精度建模37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 共轭凸轮共轭度建模37-40
• 4.2.1 共轭凸轮轮廓检测模型37-38
• 4.2.2 共轭凸轮共轭度38-40
• 4.3 共轭度模型验证40-45
• 4.3.1 共轭凸轮轮廓数据采集40-42
• 4.3.2 精度校验42
• 4.3.3 共轭凸轮轮廓数据搜索及定位42-45
• 4.4 共轭凸轮轮廓反求研究45-48
• 4.4.1 精度控制45-46
• 4.4.2 共轭凸轮轮廓线反求算法46
• 4.4.3 共轭凸轮轮廓反求实验研究46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 共轭凸轮轮廓最优磨削机制研究49-55
• 5.1 引言49
• 5.2 共轭凸轮轮廓误差补偿49-50
• 5.3 共轭度对共轭凸轮精度影响50-52
• 5.4 凸轮轮廓精度对共轭凸轮精度影响52-53
• 5.5 共轭凸轮轮廓优化53-54
• 5.6 本章小结54-55
• 第6章 全文总结55-57
• 6.1 本课题的研究背景及研究目标55
• 6.2 本课题的主要研究工作55-56
• 6.3 下一步需研究的问题56-57
• 参考文献57-61
• 作者简介及在学期间取得的科研成果61-63
• 附录 A63-66
• 附录 B66-67
• 致谢67

【参考文献】

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本文编号：282911