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UG Open Grip的不同滚子类型弧面凸轮三维实体建模

为了快速、准确地建立4种不同滚子类型的弧面凸轮三维模型,采用UG Open Grip二次开发工具,根据不同弧面凸轮廓面方程生成一系列离散点,再由点生成线,由线生成面,由面生成体,逐步完成不同滚子类型弧面凸轮的三维建模。该方法为快速、准确地建立弧面凸轮三维模型提供了一种方法。

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。

滚珠型弧面凸轮分度机构动力学模型建立及模态分析

应用拉格朗日方程对一种新型的滚珠型弧面凸轮分度机构进行了动力学建模。忽略滚珠的质量,将滚珠与凸轮之间的接触刚度以及滚珠与分度盘之间的接触刚度近似看作为两个接触刚度的串联,得到等效接触刚度。在建模过程中,利用回转变换张量法对机构中广义坐标几何位移关系进行了分析,建立了考虑扭转弹性模量的滚珠型弧面凸轮分度机构的动力学方程。由动力学方程得到了机构固有频率及其相对应的振型。结果表明,固有频率在分度时期随凸轮转角变化,在停歇时期为恒定值,并且不同阶的固有频率变化趋势也不相同。

灌装机中弧面凸轮建模与造型研究

针对目前高速灌装机中弧面凸轮设计过程复杂,造型精度低及转盘间歇分度不平稳的问题,根据弧面凸轮与转盘的运动关系及灌装分度要求,建立弧面凸轮的轮廓曲面数学模型,采用分段建模对弧面凸轮进行造型研究。然后对所设计凸轮的轮廓曲面进行了曲面分析、干涉检查和运动学分析,结果表明弧面凸轮的造型具有较高的造型精度,可满足高速灌装设计要求。

加工中心弧面凸轮式自动换刀装置(ATC)

文章在比较加工中心传统的液压式 ATC和新兴的凸轮式 ATC的基础上 ,论述了弧面分度凸轮的性能最优 ,分析了自动换刀装置的基本动作规律及工作循环图 ,并给出一些主要计算公式及装配图 ,指出弧面凸轮式 ATC可大大缩短换刀时间 ,是

连续分度空间弧面凸轮的多轴数控加工工艺研究

利用空间啮合原理推导了连续分度弧面凸轮的廓面方程,分别基于范成法和仿自由曲面法加工原理建立了连续分度弧面凸轮的通用四轴和五轴数控加工工艺。该工艺已成功应用于连续分度弧面凸轮的多轴数控铣削加工,为连续分度空间弧面凸轮CAD/CAM/CNC系统研究奠定了基础。

弧面凸轮非等径侧铣刀位计算与遗传算法优化

弧面凸轮工作廓面的非等径铣削存在法矢异向误差,为寻求加工误差最小的最佳刀轴矢量,根据实际刀轴轨迹面是直纹面的性质,以NURBS直纹面重构理论刀轴迹面,构建了数控侧铣加工弧面凸轮的刀位优化模型,并提出了一种实数编码遗传算法求解该优化模型。通过实例的数值计算和仿真结果验证了该算法的有效性。

应用包络面理论建立弧面凸轮廓面方程

以包络理论为基础 ,对弧面凸轮机构进行了研究。分析并推导了任意回转曲面从动件弧面凸轮的廓面方程、压力角及综合曲率的通用计算公式 。

内啮合弧面凸轮机构压力角的计算方法

弧面凸轮机构现有的外啮合形式结构尺寸较大,分度数有限,为此提出内啮合弧面凸轮机构。通过空间曲面啮合原理,结合回转变换张量得到了内啮合弧面凸轮机构压力角的计算方法,并通过分析计算寻找压力角的影响因素。结果表明中心距、凸轮基圆半径、从动件运动规律对机构压力角影响较大,从动盘回转半径、滚子形状和尺寸、啮合点位置变化对压力角影响较小;并且中心距越小,基圆半径越大,压力角越小。通过实例验证,减小中心距和改变从动件运动规律,机构压力角会明显减小,这一结果说明在满足传力性能的同时,内啮合弧面凸轮机构结构更加紧凑,为拓展弧面凸轮机构的应用领域提供了理论依据。

弧面凸轮多轴数控加工编程系统的研究

针对弧面凸轮的廓面特点,基于弧面凸轮廓面方程以及范成法和仿自由曲面法两种加工工艺,系统研究了弧面凸轮的多轴数控加工编程技术,包括弧面凸轮的实体造型、刀轨生成、加工过程实体仿真和数控程序串口通讯,特别是深入分析了两种数控工艺产生的编程误差.利用VC++、UG/API和MenuScript等语言研制建立了弧面凸轮的四轴和五轴数控加工编程系统.实例结果表明,开发的系统实现了高效快捷编制弧面凸轮的四轴和五轴复杂数控加工程序,为刀轨路径和刀具参数的优化提供了理论依据,奠定了弧面凸轮CAD/CAM/CNC集成系统的基础.

一种全新的弧面凸轮廓面修形方法

针对现有弧面凸轮廓面修形方法存在的不足,提出了一种全新的弧面凸轮廓面修形方法,并对该修形方法进行了理论分析与加工实践。采用弧面凸轮非工作面避让原则以防止分度段凹槽两侧廓面同时与滚子啮合,加厚分度停歇段凸脊以消除轴承与滚子内游隙,多滚子啮合时使压力角小的滚子优先参与啮合以提高传动效率,通过以上措施,有效地保证了弧面凸轮分度段的实际工作廓面与理论设计廓面、实际中心距与理论设计中心距的一致性,改善了弧面凸轮机构的装配性能、分度精度与传动效率,有效地消除了弧面凸轮机构可能存在的干涉现象。

超薄型弧面凸轮钢球减速机的设计与研究

提出了一种全新的超薄型弧面凸轮钢球减速机的设计,介绍了其结构形式及主要技术特点,推导了其啮合方程和凸轮廓面方程,总结了这种全新的超薄型凸轮钢球减速机优越的性能特点及推广应用前景。

最小尺寸摆动从动杆弧面凸轮机构的设计方法

从压力角表达式出发，构造起共有的Ｆ型和Ｐ型两类摆动从动杆弧面凸轮机构的类速度图，并将图解原理与解析手段恰当、有机地结合起来，研究解决了按许用压力角设计最小尺寸摆动从动杆弧面凸轮机构的理论课题。本文将这种方法应用于力锁合凸轮和槽道凸轮。

弧面凸轮廓面非等径加工的刀位控制方法

刀位补偿法是非等径加工弧面凸轮廓面最常用的方法,提出了刀位补偿法法向误差计算的方法和一种刀位自适应补偿优化算法,即对于任意凸轮转角,以最大法向误差最小为目标函数,进行刀位优化,寻求对应的最佳补偿点和补偿量,使刀位根据加工误差自适应地柔性补偿。通过实例验证了法向误差计算式的有效性,并得出了滚子和刀具的半径差是最佳补偿量,而最佳补偿点位置并不固定的结论,结果表明所提出的刀位优化算法正确有效,可显著减小加工误差。

弧面凸轮廓面三坐标机测量与传动质量评价

在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上,利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量,并提出了一种逐点比较法,将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据,由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动,从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后,通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。

钢球滚子弧面凸轮分度机构的设计与压力角计算

运用回转张量法推导出凸轮廓面方程和啮合方程 ,根据定义推导出钢球滚子弧面凸轮分度机构的压力角的解析表达式 ,并对其进行分析计算。

弧面凸轮的单侧面磨削加工研究

磨削加工作为高精度弧面凸轮的曲面加工必不可少的工艺环节,国内一直没有很好解决。笔者以解决这个问题为目的,分析了弧面凸轮的结构特点和现有弧面凸轮磨削加工存在的问题,提出了弧面凸轮单侧面磨削方法,并论证了该方法的可行性。该理论研究以设定坐标系的弧面凸轮轮廓面方程为基础,根据单侧面磨削加工原理推导出了单侧面磨削加工凸轮实际廓面方程和砂轮中心线轨迹方程;研究单侧面磨削加工砂轮刀位补偿及控制方法,解决了弧面凸轮轮廓面单侧面磨削的加工刀位控制问题;在弧面凸轮单侧面磨削机理的基础上得出两种凸轮轮廓面的法向误差模型和误差分析计算方法。

弧面凸轮曲线高阶连续性改进设计及实例分析

弧面凸轮机构中现有凸轮曲线存在高阶不连续问题,造成传动稳定性和凸轮廓面质量降低,为此提出适用于常用凸轮曲线的高阶连续性改进方法。该方法通过解析分析寻找现有凸轮曲线的高阶不连续点,确定约束条件和插值区间;基于约束条件求解各段插值曲线,构建具有全局高阶连续性的改进型凸轮曲线。应用该方法对修正正弦曲线算例进行改进设计,并结合弧面凸轮机构设计实例展开验证分析,结果表明:改进型凸轮曲线下的弧面凸轮机构实现了运动全程角位移、角速度、角加速度、角跃度连续,机构传动稳定性得到有效提升,且凸轮线面光顺性达到G3水平,验证了该方法的可行性和准确性。

基于UG NX的多滚子啮合弧面凸轮减速器建模

提出含有多滚子接触的弧面凸轮减速器,其工作原理是把弧面分度凸轮机构的停歇段改为零,同时选择等速运动规律,并引入多滚子啮合可大幅提高其承载能力。根据弧面凸轮廓面方程,运用UG NX7.0建模中的"规律曲线"功能成功对这种减速器主要部件弧面凸轮进行了三维实体建模,该方法具有简洁、高效、精确的优点。