基于Pro/E的圆锥滚子弧面分度凸轮参数化设计与单侧面加工研究
发布时间：2020-12-22 06:54
圆锥滚子弧面凸轮是高精度水下换刀装置的核心部件,文章介绍了基于Pro/E的圆锥滚子弧面凸轮参数化建模方法,实现Pro/E的二次开发,有效地提高了产品的设计效率。用ADAMS软件进行运动仿真,验证了参数化设计的正确性;介绍了圆锥滚子弧面分度凸轮的加工难点及解决方法,给出了刀位控制的数学模型,用Matlab仿真计算验证了其可行性。
【文章来源】：船舶工程. 2016年06期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
坐标系的建立(a)圆锥滚子弧面分度凸轮整体坐标系(b)滚子与凸轮啮合的动坐标系(c)与滚子固联的坐标系y(y1)
)*K/(c-R*cos(F)+(20-tan(8)*h)*tan(8)*cos(F))+180x2=Ry2=(20-tan(8)*h)*cos(G)z2=(20-tan(8)*h)*sin(G)x=x2*cos(F)*cos(H)-y2*sin(F)*cos(H)-z2*sin(H)-c*cos(H)y=-x2*cos(F)*sin(H)+y2*sin(F)*sin(H)-z2*cos(H)+c*sin(H)z=-x2*sin(F)+y2*cos(F)创建曲线组，并重复以上步骤，将第4句中的h依次取值4mm、8mm、12mm、16mm、20mm、24mm，即可得到其他6条廓面曲线。在以上程序基础上只需对个别语句进行替换即可完成1L(1/8T～7/8T)、1L(1/8T～1T)轮廓曲线的创建，如图2(a)所示。然后采用类似的方法依次创建2R、3L、4R的轮廓曲线，如图2(b)所示。通过1L、2R各个对应端点建立具有父子关系的对应平面，以偏移平面为基础建立间歇期曲线，如图2(c)所示。最后，将各段曲线进行边界混合、实体化，建立弧面分度凸轮的实体模型，如图2(d)所示。图2圆锥滚子弧面分度凸轮样板模型的建立过程2基于ADAMS的机构运动仿真与分析在ADAMS软件进行动力学仿真，对其从动盘的角位移、角速度、角加速度进行分析，并且与理论设计值进行对比，分析其仿真结果及数据，如发现问题可借助上述开发的凸轮设计插件，修正设计[14]。其理论参数如表1所示。首先，将Pro/E环境下的装配体输出为x_t文件，导入ADAMS中，如图3所示。然后，添加约束，施加驱动力即可得到圆锥滚子弧面分度凸轮机构的仿真曲线图。表1弧面分度凸轮机构的理论运动参数运动规律理论最大角位移θmax/(°)理论最大无量纲速度Vmax理论最大无量纲加速度Amax修正的正弦加速运动规律451.765.53图3导入到ADAMS中的圆锥滚子弧面分度凸轮机构图4为从动盘在四个周期中的角位移曲线图，在停歇期，凸轮机构从?
杜宇等，基于Pro/E的圆锥滚子弧面分度凸轮参数化设计与单侧面加工研究—85—相符。图4从动转盘的角位移曲线图5为从动盘在四个周期中的角速度变化曲线图，在停歇期，从动转盘的角速度变化为零；在分度期，从动盘的角速度变化曲线为类正弦曲线，这和预期的角速度理论变化曲线相符。在T=0.138s处，从动盘角速度最大值ωmax=1180.5(°)/s，将其代入式（3）进行求解，得出最大无量纲速度。1maxmax211201180.51.75451800ffVωω×=
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Pro/E关系式的圆柱凸轮建模方法研究[J]. 张丹,张俊,张文. 机械设计与制造. 2012(05)
[2]弧面凸轮的单侧面磨削加工研究[J]. 曹巨江,李言,刘兴亮. 机械科学与技术. 2010(04)
[3]SIWR-II型水下作业机械手与工具自动对接研究[J]. 孟庆鑫,杜维杰,王春林,王立权. 船舶工程. 2005(06)
[4]弧面分度凸轮单侧面加工原理及刀位控制方法研究[J]. 尹明富,赵镇宏. 中国机械工程. 2005(02)
[5]空间凸轮廓面的非等价加工方式的基本原理[J]. 何有钧,邹慧君,郭为忠,梁庆华. 机械制造. 2001(08)
[6]空间凸轮廓面非等价加工的基本原理[J]. 郭为忠. 三峡大学学报(自然科学版). 2001(02)
硕士论文
[1]深海模拟环境液压作业机械手系统的研究[D]. 鲁凯义.华中科技大学 2013
[2]基于多体系统的弧面凸轮廓面误差系统分析与预测研究[D]. 匡正.湘潭大学 2011
[3]弧面凸轮的计算机辅助设计与加工工艺研究[D]. 刘磊.山东理工大学 2009
[4]水下作业机械手及自动工具库控制系统的研究[D]. 王春林.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：2931339
【文章来源】：船舶工程. 2016年06期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
坐标系的建立(a)圆锥滚子弧面分度凸轮整体坐标系(b)滚子与凸轮啮合的动坐标系(c)与滚子固联的坐标系y(y1)
)*K/(c-R*cos(F)+(20-tan(8)*h)*tan(8)*cos(F))+180x2=Ry2=(20-tan(8)*h)*cos(G)z2=(20-tan(8)*h)*sin(G)x=x2*cos(F)*cos(H)-y2*sin(F)*cos(H)-z2*sin(H)-c*cos(H)y=-x2*cos(F)*sin(H)+y2*sin(F)*sin(H)-z2*cos(H)+c*sin(H)z=-x2*sin(F)+y2*cos(F)创建曲线组，并重复以上步骤，将第4句中的h依次取值4mm、8mm、12mm、16mm、20mm、24mm，即可得到其他6条廓面曲线。在以上程序基础上只需对个别语句进行替换即可完成1L(1/8T～7/8T)、1L(1/8T～1T)轮廓曲线的创建，如图2(a)所示。然后采用类似的方法依次创建2R、3L、4R的轮廓曲线，如图2(b)所示。通过1L、2R各个对应端点建立具有父子关系的对应平面，以偏移平面为基础建立间歇期曲线，如图2(c)所示。最后，将各段曲线进行边界混合、实体化，建立弧面分度凸轮的实体模型，如图2(d)所示。图2圆锥滚子弧面分度凸轮样板模型的建立过程2基于ADAMS的机构运动仿真与分析在ADAMS软件进行动力学仿真，对其从动盘的角位移、角速度、角加速度进行分析，并且与理论设计值进行对比，分析其仿真结果及数据，如发现问题可借助上述开发的凸轮设计插件，修正设计[14]。其理论参数如表1所示。首先，将Pro/E环境下的装配体输出为x_t文件，导入ADAMS中，如图3所示。然后，添加约束，施加驱动力即可得到圆锥滚子弧面分度凸轮机构的仿真曲线图。表1弧面分度凸轮机构的理论运动参数运动规律理论最大角位移θmax/(°)理论最大无量纲速度Vmax理论最大无量纲加速度Amax修正的正弦加速运动规律451.765.53图3导入到ADAMS中的圆锥滚子弧面分度凸轮机构图4为从动盘在四个周期中的角位移曲线图，在停歇期，凸轮机构从?
杜宇等，基于Pro/E的圆锥滚子弧面分度凸轮参数化设计与单侧面加工研究—85—相符。图4从动转盘的角位移曲线图5为从动盘在四个周期中的角速度变化曲线图，在停歇期，从动转盘的角速度变化为零；在分度期，从动盘的角速度变化曲线为类正弦曲线，这和预期的角速度理论变化曲线相符。在T=0.138s处，从动盘角速度最大值ωmax=1180.5(°)/s，将其代入式（3）进行求解，得出最大无量纲速度。1maxmax211201180.51.75451800ffVωω×=
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Pro/E关系式的圆柱凸轮建模方法研究[J]. 张丹,张俊,张文. 机械设计与制造. 2012(05)
[2]弧面凸轮的单侧面磨削加工研究[J]. 曹巨江,李言,刘兴亮. 机械科学与技术. 2010(04)
[3]SIWR-II型水下作业机械手与工具自动对接研究[J]. 孟庆鑫,杜维杰,王春林,王立权. 船舶工程. 2005(06)
[4]弧面分度凸轮单侧面加工原理及刀位控制方法研究[J]. 尹明富,赵镇宏. 中国机械工程. 2005(02)
[5]空间凸轮廓面的非等价加工方式的基本原理[J]. 何有钧,邹慧君,郭为忠,梁庆华. 机械制造. 2001(08)
[6]空间凸轮廓面非等价加工的基本原理[J]. 郭为忠. 三峡大学学报(自然科学版). 2001(02)
硕士论文
[1]深海模拟环境液压作业机械手系统的研究[D]. 鲁凯义.华中科技大学 2013
[2]基于多体系统的弧面凸轮廓面误差系统分析与预测研究[D]. 匡正.湘潭大学 2011
[3]弧面凸轮的计算机辅助设计与加工工艺研究[D]. 刘磊.山东理工大学 2009
[4]水下作业机械手及自动工具库控制系统的研究[D]. 王春林.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：2931339
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