浮动滚子推杆盘形凸轮机构第Ⅱ类尺寸综合问题的深度研究

选取高速印刷机送纸机构的演化型为研究对象,对释放凸轮轴心的浮动滚子推杆盘形凸轮机构第Ⅱ类尺寸综合问题进行深度研究。通过释放凸轮轴心O1于机架平面∑_(0)不同位置,探究由此导致的瞬时区间套[v_(C1),v_(C2)]性态多样性。进一步研究求解∑_(0)上凸轮轴心解域Π[α](x,y)及其形态特征。通过构建空间曲面S_(r0 min),揭示谷脊线J和谷底点P^(*)等的存在性和重要意义,给出最紧凑机构尺寸解的求解步骤,并用算例进行了验证,丰富、拓展了浮动滚子推杆盘形凸轮机构第Ⅱ类尺寸综合问题的内涵。

作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题

将作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的尺寸综合概括为Ⅰ、Ⅱ两大类的机构综合问题,并归纳概括出两大类机构综合问题的准确描述。关于第Ⅰ类的机构综合问题,通过引入'虚拟摆杆'的概念,在理论上很早即已得到理想解决。针对第Ⅱ类的机构综合问题,选取具有代表性的德国进口高速印刷机机构为例,研究提出其分析综合的普适性思路、方法和步骤。通过坐标系建立、'浮动数轴'概念引入、推程前半和后半区段划分,特别是通过首次提出'瞬时区间套'、'整程区间套'等若干新概念,推导得到求解'瞬时、整程区间套'的一整套通用解析公式,给出机构解的存在性和存在特征的解析判据,进而提出滚子中心容许选择区段、凸轮基圆半径许用取值范围的确定方法。给出机构综合的一个算例。

释放凸轮轴心的浮动滚子推杆盘形凸轮机构第Ⅱ类尺寸综合问题

通过释放凸轮轴心O_(1),提出了具有拓展性、创新性的德国进口高速印刷机送纸机构演化型,以及对应的浮动滚子推杆盘形凸轮机构第Ⅱ类尺寸综合问题及其准确描述。通过建立“固定坐标系O_(3)-xy”“浮动坐标系O_(2)-uv”和划分推程前半区段、后半区段,提出了“瞬时区间套[v_(C_(1)),v_(C_(2))]”“整程区间套[v_(C_(1)max),v_(C_(2)min)]”生成原理和求解方法,以及求解凸轮最小基圆半径r_(0min)的理论和方法。计算实例表明:释放凸轮轴心O_(1),演化型较之原始型更具宽泛性、一般性,可得到更优、更紧凑尺寸的机构解。

一种凸轮-连杆组合机构中凸轮最小基圆半径的确定方法

通过给出机构综合问题的准确描述,围绕滚子中心在连杆上的允许取用位置,提出了"浮动数轴"、"瞬时区间套"和"公共区间套"等若干新概念,讨论解决了一种凸轮-连杆组合机构——作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第2类机构综合问题。

浮动平底推杆凸轮机构的第Ⅱ类尺寸综合问题

将德国进口高速印刷机机构中的滚子推杆推广至平底推杆演化构型,并以此为研究对象,引入"斜交浮动坐标系"、"支撑函数法"和"瞬时一维直线区段"及其投影得到的"瞬时区间套"等概念,进而提出求解推程区间套、回程区间套和整程区间套的方法。给出求解瞬时/整程平底方位线许用选择区域和凸轮基圆半径r0许用取值范围的基本原理,并推导得到其相应的通用解析公式,进而得到其解的存在性和存在性态的解析判据,最后搜索得到平底夹角的取值范围等。较圆满地解决了浮动平底推杆盘形凸轮机构的第Ⅱ类尺寸综合问题。

再论作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅰ类尺寸综合问题

将连杆-摇杆间压力角α_(2)纳入作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构第Ⅰ类机构综合问题的传动性能考量之中,提出第Ⅰ类机构综合问题更准确、严谨的描述。通过提出三力汇交点I的"瞬时区间套"、满足α_(1)≤[α_(2)]条件的"瞬时区域套/边界"、满足α_(1)≤[α_(1)]∩α_(2)≤[α_(2)]条件的"瞬时区域套/边界"和"整程区域套/边界"等新概念,提出新颖且具普适性的机构综合理论,得到满足双传动性能条件的凸轮轴心容许选择区域,并给出凸轮最小基圆半径的求解方法,圆满地解决了满足双许用压力角条件的作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的第Ⅰ类机构综合问题。

作平面运动滚子从动件形锁合凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题

形锁合凸轮机构在工程应用中具有广泛性和重要性,在综合的理论方法方面具有复杂性和特殊性。基于'浮动数轴'、'瞬时、整程区间套'等概念并通过引入'往程'、'返程'和'向径标刻线'等新概念,深入系统地讨论共轭、槽道和等径凸轮等形锁合凸轮机构的第Ⅱ类机构综合问题。研究结果表明:形锁合机构的综合,并非力锁合机构综合的简单组合、叠加,而是蕴含着诸多复杂深刻、特殊独到的异质性研究内涵。以最具典型性、代表性的等径凸轮机构为例,其在往、返程运动角和远、近休止角的内在规律性关系,运动学尺寸、行程与初始位置参数的内在特征关系,输出件返程角位移规律的求解,滚子中心容许选择区段、凸轮理论基圆半径许用取值范围确定等方面,都具有较力锁合凸轮机构来得复杂深刻、特殊独到的研究思想、方法和结论。给出等径凸轮机构的一个综合算例。

再论作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的狭义第Ⅱ类机构综合问题

同时考虑凸轮-滚子间许用压力角条件α1≤[α1]及连杆-摇杆间许用压力角条件α2≤[α2],对作平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的狭义第Ⅱ类机构综合问题作进一步深入探索。通过对研究对象进行运动及受力分析,将α2≤[α2]条件转化为三力汇交点解区间,提出了三力汇交点"瞬时区间套"这一新概念,讨论了三力汇交点"瞬时区间套"的3种情形,给出了满足双许用压力角条件最紧凑机构解的求解步骤。圆满地解决了满足双许用压力角条件的作平面运动的滚子从动件盘形凸轮机构的狭义第Ⅱ类机构综合问题。