曲底直动从动件盘形凸轮机构研究

发布时间：2017-04-12 05:20

  本文关键词：曲底直动从动件盘形凸轮机构研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：凸轮机构是一种由凸轮、从动杆和机架组成的传动机构。由于结构简单,易于实现复杂的运动规律,因此广泛应用于自动机械中。相比较于传统尖底、滚子、平底从动件,本文研究的曲底直动从动件盘形凸轮机构,能够大大降低凸轮与从动件的接触应力,减少不必要的磨损,提高寿命。这种新型的凸轮机构能够应用于更大功率和转速的场合,优化凸轮机构,符合现代机械设计方法的理念,应用用范围更广 本文基于共轭曲线原理和微分几何相关知识,探索得到一套完整的曲底直动从动件凸轮机构分析综合理论方法。利用包络法和运动学法推导出从动件轮廓曲线方程、凸轮轮廓曲线方程和从动件运动规律三者之间的互推公式,并分析了该凸轮机构压力角、从动件接触区域、凸轮曲率半径、表面的接触受力和机械效率等各项机构参数特征,得出曲底从动件凸轮机构的基本参数设计相关公式和步骤。借助于MATLAB软件,通过对圆弧底、椭圆底、抛物线底从动件凸轮机构实例的设计和分析,辅助设计凸轮廓线和机构参数性能,并进行运动仿真,验证前面理论基础的正确性。 采用Solidworks软件对所设计的凸轮机构进行三维建模和运动学仿真,发现该机构在满足设计要求的前提下,具有连续变化的运动曲线,与前面MATLAB软件生成的凸轮机构运动曲线相符合,证明了设计的准确性。 最后,采用vB作为编程工具,开发出针对曲底直动从动件盘形凸轮机构的CAD设计系统。该系统界面用于完成凸轮机构轮廓线的设计、机构性能参数的分析、运动规律曲线的绘制、动态仿真、机构参数的输出和三维模型的参数化设计,验证和前面MATLAB软件得到的结果基本一致,大大提高了该种设计方法的准确性和设计效率
【关键词】：曲底从动件 凸轮廓线 机构参数 三维建模 CAD系统
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112.2
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.3 研究意义14
• 1.4 研究内容14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 曲底从动件凸轮机构轮廓曲线计算公式推导16-27
• 2.1 理论基础16-18
• 2.1.1 共轭曲线基本原理16
• 2.1.2 坐标变换16-17
• 2.1.3 凸轮机构相关参数定义17-18
• 2.2 包络法推导凸轮机构轮廓线18-20
• 2.2.1 单参数包络理论18
• 2.2.2 已知从动件轮廓曲线和运动规律，求凸轮轮廓曲线18-19
• 2.2.3 已知凸轮轮廓曲线和从动件运动规律，求从动件轮廓曲线19-20
• 2.3 运动学法推导凸轮机构轮廓线20-25
• 2.3.1 运动学法原理20-21
• 2.3.2 已知从动件廓线和从动件运动规律，，求凸轮廓线21-23
• 2.3.3 已知凸轮廓线和从动件运动规律，求从动件廓线23-25
• 2.4 已知凸轮和从动件轮廓曲线，求从动件运动规律25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 曲底从动件凸轮机构参数分析27-40
• 3.1 曲底从动件上的接触点区域27-29
• 3.2 压力角公式推导29-31
• 3.3 最大压力角及其位置的确定31-32
• 3.4 凸轮曲率半径32-37
• 3.4.1 运动保真32-33
• 3.4.2 相对微分法求凸轮曲率半径33-36
• 3.4.3 伏雷内(frenet)公式求凸轮曲率半径36-37
• 3.5 接触应力分析37
• 3.6 凸轮机构效率计算37-39
• 3.7 本章小结39-40
• 第四章 曲底直动从动件凸轮机构设计实例40-62
• 4.1 MATLAB软件简介40
• 4.2 MATLAB设计曲底从动件凸轮机构程序流程图40-41
• 4.3 设计实例141-59
• 4.3.1 凸轮廓线设计41-47
• 4.3.2 从动件接触区域设计47
• 4.3.3 凸轮机构压力角设计47-50
• 4.3.4 凸轮机构最大压力角设计50-51
• 4.3.5 凸轮曲率半径设计51-53
• 4.3.6 综合曲率半径设计53-54
• 4.3.7 凸轮机构运动仿真设计54-59
• 4.4 设计实例259-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 三维建模与运动仿真62-69
• 5.1 Solidworks软件简介62-63
• 5.2 凸轮与从动件三维实体造型63-66
• 5.2.1 凸轮轮廓曲线数据点的生成63-65
• 5.2.2 绘制凸轮与从动件三维模型图65-66
• 5.3 凸轮机构实体装配66
• 5.4 运动仿真的实现66-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 曲底从动件凸轮机构CAD系统设计69-87
• 6.1 Visual Basic概述69
• 6.2 系统总体结构设计69-70
• 6.3 前处理模块功能设计70-74
• 6.3.1 前处理模块功能介绍70-71
• 6.3.2 曲底从动件凸轮机构设计流程图71-72
• 6.3.3 曲底从动件凸轮机构设计方法72-74
• 6.4 机构参数分析计算模块设计74-77
• 6.4.1 机构参数分析模块功能介绍74-75
• 6.4.2 机构参数分析流程图75
• 6.4.3 机构参数分析设计方法75-77
• 6.5 凸轮机构后处理模块设计77-86
• 6.5.1 后处理分析模块功能介绍77
• 6.5.2 后处理动态仿真功能实现流程图77-78
• 6.5.3 后处理功能模块设计方法78-86
• 6.5.3.1 凸轮机构动态仿真设计78-83
• 6.5.3.2 凸轮三维参数化建模设计83-85
• 6.5.3.3 输出设计文本85-86
• 6.6 本章小结86-87
• 第七章 总结与展望87-89
• 7.1 本文总结87-88
• 7.2 工作展望88-89
• 参考文献89-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 侯文英,潘宁美,高耀东,韩继成;凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构设计新方法[J];包头钢铁学院学报;2003年04期

2 曹国荣,邓江玉,王桂莲,周海波;几种典型凸轮裹包执行机构的从动系统运动规律的理论分析[J];包装工程;2002年05期

3 石勇;由凸轮实际廓线计算从动件运动规律[J];电力学报;1996年04期

4 于潇雁;蓝兆辉;;高副低代在滚子直动从动件平面凸轮机构运动分析中的应用[J];福州大学学报(自然科学版);2008年05期

5 吴新晓,刘鹄然,C. Y. Chan;凹圆弧底直动从动件盘形凸轮机构设计的新方法[J];轻工机械;2005年03期

6 苏利亚;;直动从动件凸轮许用压力角的研究[J];现代制造技术与装备;2008年05期

7 张玉华,辛重镐,姜东佑,具炳局;设计直动从动件盘形凸轮的新方法[J];天津大学学报;2001年06期

8 曹巨江;彭国勋;;各类凸轮机构统一数学模型的研究[J];陕西科技大学学报;1992年02期

  本文关键词：曲底直动从动件盘形凸轮机构研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：300818