新型媒介点啮合弧面凸轮分度机构设计与分析

采用圆锥滚子轮齿创成弧面分度凸轮廓面,与球形滚子齿实现点接触共轭,构建一种新型的点啮合式弧面凸轮分度机构装置,文中给出了该机构的技术实施方案,通过改变球形滚子齿的球体半径来实现可控点啮合,能够提高此机构对制造和安装误差的适应性。运用媒介共轭的原理与方法,分析了此种间歇运动机构的啮合原理,运用给出的媒介曲面(圆锥滚子轮齿廓面)方程获取其创成的分度凸轮廓面方程的基础上,利用圆锥滚子轮齿廓面与球形滚子轮齿廓面间的线接触关系,推导出分度凸轮廓面与球形滚子廓面间的点啮合条件下的接触迹方程及其诱导曲率方程,以此来确定获取此种高副机构最佳点啮合性能情况下共轭轮齿的运动几何参数。

基于等距曲面的弧面凸轮单侧面数控加工刀位优化算法

针对弧面凸轮廓面的多轴数控加工,在分析现有各种加工工艺方法,尤其是分析单侧面加工方法存在的不足的基础上,围绕减小加工得到的实际廓面与理论设计廓面的极差,提出一种以刀轴轨迹面与凸轮廓面等距曲面的极差最小为优化目标的弧面凸轮单侧面数控加工刀位数据计算的优化算法。所建立的刀位优化算法综合了不可展直纹面侧铣加工的两点偏置算法和三点偏置算法的优点。通过实例对各种单侧面刀轨规划算法进行加工误差综合对比分析,结果表明所建立的刀位计算优化算法正确有效,可显著减小编程误差,为进一步提高弧面凸轮单侧面加工精度和完善加工工艺奠定了扎实的理论基础。

共轭曲面自适应综合的离散解析原理

为构造共轭曲面计算机处理系统，提出共轭曲面自适应综合的离散解析原理。从共轭曲面的创成过程出发，将母曲面 Σ２ 和创成曲面Σ１ 看作两簇空间网格点集， 认为Σ１ 是由运动过程中Σ２ 上满足共轭条件的点在 Ｓ１ 坐标空间中的宏观表现， 通过微分几何中共轭条件的等价变换在数学模型上将计算机运算和共轭曲面解析求解结合起来。离散解析原理不仅能处理解析的共轭曲面问题， 而且能处理离散的共轭曲面问题， 达到共轭曲面综合的智能化、自动化。

弧面分度凸轮三维实体模型的建立

文章给出了弧面分度凸轮工作轮廓面上点坐标的通用计算公式 ,在此基础上阐述利用UG/FreeformModeling模块与C + +语言相结合生成弧面分度凸轮的工作曲面 ,以实现弧面分度凸轮的三维实体建模。为弧面分度凸轮机构的研究与开发及其动力学仿真奠定了基础。

摆动滚子从动件圆柱凸轮的精确设计

在分析了摆动滚子从动件圆柱凸轮理论廓线形成机理和对理论廓线的重新认识的基础上，导出了理论廓面的圆柱坐标解析式．根据微分几何的包络理论，得出了实际廓面的解析式；推导了滚子与实际廓面接触点处压力角公式．

动力电池组汇流排过载能力及电流均衡性影响因素研究

以某电动汽车动力电池组软包电池单体汇流连接排为研究对象,对不同结构、不同厚度的汇流排进行热电耦合数值计算,探讨了汇流排结构形状、汇流排电流I/O方式、汇流排焊缝宽度、焊缝位置对汇流排温升和电池单体均衡性的影响。以标准汇流排为研究对象,在两进两出电流不同分配方式下,重点分析汇流排对电流均衡性的影响。加工了铝质汇流排,采用多路温度测试仪对铝质汇流排进行实验测试,在不同电流作用下,实验温升和数值模拟温升之间的误差在5%之内。研究结果表明,钣金折弯对汇流排的过载能力影响不大,在汇流排表面开孔会显著降低汇流排的过载能力;在一定范围内增大汇流排厚度可以显著提升汇流排的过载能力;汇流排的焊缝宽度和焊缝位置对过载能力有一定影响,其中焊缝位置影响更大一些。最后对汇流排温升过高以及电流分配不均衡的机理进行了详细分析。

弧面分度凸轮的三维CAD

利用UG软件的二次开发模块 ,开发了弧面分度凸轮的三维CAD软件 ,通过该软件可以交互生成不同结构和参数的弧面分度凸轮实体模型。因为UG软件是一种集CAD/CAE/CAM于一体的图形软件 ,利用二次开发软件生成的实体模型 ,可以很方便的进行加工模拟。

基于反求技术的摆动从动件空间凸轮CAD

由于测绘点与实际接触点在理论上存在差异，摆动从动件空间凸轮机构的反求问题目前仍未获得很好解决．本文在空间凸轮反求ＣＡＤ中，提出了利用廓面测绘数据根据共轭曲面原理反求出从动件运动规律，再利用该运动规律和有关结构参数重新解析设计出廓面的新方法．文中对反求方法和测绘数据进行了分析；提出了理论廓面、实际廓面的相关性质；在此基础上，利用共轭曲面原理导出了从动件运动反求的非线性规划数学模型，给出了算法．本文的反求技术有利于将反求设计与常规的解析设计融合于统一的凸轮ＣＡＤ软件体系中．

基于B/S模式的空间凸轮远程协同设计系统

以单参数包络面理论为基础 ,建立了空间凸轮廓面的数学模型 ,为空间凸轮的精确设计奠定了理论基础。分析了远程协同设计的现状 ,讨论了浏览 /服务器模式的特点和服务器端应用程序开发的 CGI、ASP、ISAPI技术 ,提出了远程协同设计的原型系统的体系结构 ,并利用空间凸轮的数学模型和以Web技术为基础的远程协同设计方法 ,建立了空间凸轮的远程协同设计系统 ,探索出了一条利用当前的 Internet/Intranet技术 ,以复杂机械产品为设计对象 ,实现网络远程应用服务的道路 。

弧面分度凸轮机构的廓面研究及基于SolidWorks的实体造型

利用空间啮合原理和旋转变换张量法简洁地推导出了弧面分度凸轮的廓面方程 ,同时基于 Solid Works对凸轮机构进行了参数化实体造型 ,并进行了啮合仿真 ,从而对 CAD/

叶片马达凸轮转子过渡曲线特性分析

介绍了一种新型凸轮转子连续回转电液伺服叶片马达的工作原理,推导了马达瞬时驱动转矩和瞬时转速的解析式,分析了过渡曲线的动态特性和力学特性,讨论了凸轮转子过渡曲线对提高马达性能的作用和设计准则,对二次等加速等减速、二次正弦和余弦及二次阿基米德等过渡曲线进行了理论推导与分析.结果表明,二次余弦曲线适用于作为三轴仿真转台所用凸轮转子叶片马达的过渡曲线,并有利于提高马达的性能.

一种基于DSP+FPGA的电子凸轮控制方法

针对基于DSP+FPGA架构的控制卡中集成电子凸轮功能以及减轻DSP工作负担的需求,提出了一种基于DSP和FPGA的电子凸轮开环控制的方法。该方法以离散后的等加速度区间为凸轮运动控制的基本单元,并对DSP和FPGA进行了功能划分,将DSP作为主处理器,负责规划凸轮的运动规律,向FPGA发送各小区间上的运动命令并查询FPGA中电子凸轮模块对运动命令的执行情况,使凸轮运动与控制卡的其他任务相协调;将FPGA作为协处理器,负责实现小区间上的运动控制以及相关的接口功能。FPGA中的电子凸轮模块采用级联的两个DDA算法块生成进给脉冲。DDA算法的仿真实验结果表明,进给脉冲的频率变化平滑。现场应用结果表明,各个小区间内的运动速度变化平滑,相邻小区间的速度衔接是连续的,系统运行稳定可靠。

空间凸轮的两重包络法加工原理初探

所提出的两重包络加工方式是建立在两重包络理论基础上的，它可以实现对空间凸轮廓面的无理论误差重构。通过对两重包络法的加工过程的分析，比较了与其它非等价加工方式的不同之处。在此基础上建立了点刀位计算模型，研究了两种走刀方式并给出了各自对应的刀位序列计算程序。两重包络加工方式适应范围广，柔性强，特别适应于单件小批量生产。这种加工方式可作为等价加工方式和刀位补偿方式的有益补充，满足实际生产的需要。

基于Pro/E的凸轮参数化设计及ADAMS运动仿真

利用Pro/E二次开发平台Pro/Toolkit和参数化设计方法生成凸轮设计的插件。根据Pro/Toolkit提供的方法制作系统菜单,实现基本的用户界面。运用ADAMS软件对设计的凸轮模型进行动态仿真。

内燃机配气机构系统动力学分析

内燃机配气机构直接影响着内燃机的性能和可靠性。论文对顶置四气门配气机构工作过程进行了分析,采用理论计算和实验方法确定了配气机构动力学模型的主要参数,利用AVL/TYCON分析软件建立了顶置配气机构凸轮轴—摇臂—气门系统的一维动力学分析模型,并对其动态特性进行了数值仿真,验证了动力学模型及分析结果的正确性,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据。

用OZSAD软件实现复合式变焦凸轮曲线优化设计

变焦距光学系统凸轮曲线设计是保证光学系统变焦精确、平滑和驱动力均衡的关键。以2运动组元变焦系统的牛顿法变焦推导公式为依据,分析等间隔设计和等角距设计凸轮曲线方法的特点,结合EBA 20X 10光学镜头设计实例,探讨了结合2者优点实现复合式凸轮曲线优化设计的方法。文中等间距是指变倍透镜组沿光轴的移动量与凸轮转角呈线性关系,凸轮曲线沿圆周展开为直线;等角距是指系统焦距与凸轮转角呈线性关系。最后介绍了可实现3种凸轮曲线辅助设计的软件工具OZSAD V 1.2。设计结果表明,该设计方法可以降低凸轮曲线压力角,减少总展开角及加工点对数,还可保证凸轮的设计精度。

坐标测量机上盘状凸轮检测方法研究

本文研究直接在三坐标测量机上检测凸轮并评定误差的方法和理论。在凸轮工件型面上直接采点测量数据 ,用不等距三次 B样条函数和最小二乘法拟合测头中心轨迹 ,通过测头半径补偿和凸轮从动轮数据转换 ,得到凸轮升程曲线 ,运用最小条件法评价凸轮误差 ,同时还可以评价凸轮机构的速度、加速度误差。数字仿真计算和实测结果表明 ,本文方法具有测量过程简便、测量效率高、计算精度高、应用性广等优点 。

基于ANSYS的平面凸轮有限元模态分析

介绍了模态分析的基本原理,并以自由状态下的平面凸轮为例,利用ANSYS软件分析得出了其前十阶模态的固有振动频率、振型模态、相对位移和相对应力的分布图,分析结果显示出了凸轮各部分结构振动的强弱分布以及抗振薄弱区,为凸轮机构动力学优化设计提供了必要的依据。

设计平面凸轮轮廓的新方法

提出了设计平面凸轮轮廓的相对运动法,这是一种适用于各种平面凸轮轮廓设计的通用方法。利用从动件相对凸轮运动的相对速度、相对加速度和从动件的表面法线确定平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径是该方法的基本原理。通过建立基于反转原理的通用模型、坐标系和齐次坐标变换技术,导出了平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径的一般表达式。该推导过程不仅适用于手工完成,而且为平面凸轮轮廓设计的智能化、自动化打下了基础。根据设计的自动推导和求解策略,用C++和OpenGL语言开发了计算机辅助设计程序实现了平面凸轮轮廓设计和机构运动仿真的自动化。最后,给出了设计和仿真实例。

基于结构参数的农业机器人的设计

现代并联农业机器人处于研究初期,农业机器人与工业机器人相比对稳定性,适应性,通用性的要求更高。本文提出一种可以应用于农业机器人的6自由度并联机构,通过控制输入,改变末端执行器来实现不同工作空间的作业。文中通过MTLAB编程求出了结构参数对工作空间的影响,建立了结构参数优化目标函数,求解得到了一种最优的结构参数。分析结果表明:当机构的静平台半径为140mm,动平台半径为120mm,杆长为160mm时,具有最大的工作空间。根据优化的结构参数,设计了农业机器人,并建立了农业机器人的虚拟样机,并利用几何法绘制了该机构的工作空间。该项研究表明:结构参数的优化为农业机器人的设计提供理论依据,该新型农业机器人具有工作空间大,对称性好的特点,可用于采摘,农药喷洒等,从而减轻劳动者的繁重的工作量。