曲底直動從動件盤形凸輪機構研究
發(fā)布時間:2017-04-12 05:20
本文關鍵詞:曲底直動從動件盤形凸輪機構研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:凸輪機構是一種由凸輪、從動桿和機架組成的傳動機構。由于結構簡單,易于實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律,因此廣泛應用于自動機械中。相比較于傳統(tǒng)尖底、滾子、平底從動件,本文研究的曲底直動從動件盤形凸輪機構,能夠大大降低凸輪與從動件的接觸應力,減少不必要的磨損,提高壽命。這種新型的凸輪機構能夠應用于更大功率和轉速的場合,優(yōu)化凸輪機構,符合現(xiàn)代機械設計方法的理念,應用用范圍更廣 本文基于共軛曲線原理和微分幾何相關知識,探索得到一套完整的曲底直動從動件凸輪機構分析綜合理論方法。利用包絡法和運動學法推導出從動件輪廓曲線方程、凸輪輪廓曲線方程和從動件運動規(guī)律三者之間的互推公式,并分析了該凸輪機構壓力角、從動件接觸區(qū)域、凸輪曲率半徑、表面的接觸受力和機械效率等各項機構參數(shù)特征,得出曲底從動件凸輪機構的基本參數(shù)設計相關公式和步驟。借助于MATLAB軟件,通過對圓弧底、橢圓底、拋物線底從動件凸輪機構實例的設計和分析,輔助設計凸輪廓線和機構參數(shù)性能,并進行運動仿真,驗證前面理論基礎的正確性。 采用Solidworks軟件對所設計的凸輪機構進行三維建模和運動學仿真,發(fā)現(xiàn)該機構在滿足設計要求的前提下,具有連續(xù)變化的運動曲線,與前面MATLAB軟件生成的凸輪機構運動曲線相符合,證明了設計的準確性。 最后,采用vB作為編程工具,開發(fā)出針對曲底直動從動件盤形凸輪機構的CAD設計系統(tǒng)。該系統(tǒng)界面用于完成凸輪機構輪廓線的設計、機構性能參數(shù)的分析、運動規(guī)律曲線的繪制、動態(tài)仿真、機構參數(shù)的輸出和三維模型的參數(shù)化設計,驗證和前面MATLAB軟件得到的結果基本一致,大大提高了該種設計方法的準確性和設計效率
【關鍵詞】:曲底從動件 凸輪廓線 機構參數(shù) 三維建模 CAD系統(tǒng)
【學位授予單位】:南京林業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH112.2
【目錄】:
- 致謝3-4
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 研究背景8-10
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.3 研究意義14
- 1.4 研究內容14-15
- 1.5 本章小結15-16
- 第二章 曲底從動件凸輪機構輪廓曲線計算公式推導16-27
- 2.1 理論基礎16-18
- 2.1.1 共軛曲線基本原理16
- 2.1.2 坐標變換16-17
- 2.1.3 凸輪機構相關參數(shù)定義17-18
- 2.2 包絡法推導凸輪機構輪廓線18-20
- 2.2.1 單參數(shù)包絡理論18
- 2.2.2 已知從動件輪廓曲線和運動規(guī)律,求凸輪輪廓曲線18-19
- 2.2.3 已知凸輪輪廓曲線和從動件運動規(guī)律,求從動件輪廓曲線19-20
- 2.3 運動學法推導凸輪機構輪廓線20-25
- 2.3.1 運動學法原理20-21
- 2.3.2 已知從動件廓線和從動件運動規(guī)律,,求凸輪廓線21-23
- 2.3.3 已知凸輪廓線和從動件運動規(guī)律,求從動件廓線23-25
- 2.4 已知凸輪和從動件輪廓曲線,求從動件運動規(guī)律25-26
- 2.5 本章小結26-27
- 第三章 曲底從動件凸輪機構參數(shù)分析27-40
- 3.1 曲底從動件上的接觸點區(qū)域27-29
- 3.2 壓力角公式推導29-31
- 3.3 最大壓力角及其位置的確定31-32
- 3.4 凸輪曲率半徑32-37
- 3.4.1 運動保真32-33
- 3.4.2 相對微分法求凸輪曲率半徑33-36
- 3.4.3 伏雷內(frenet)公式求凸輪曲率半徑36-37
- 3.5 接觸應力分析37
- 3.6 凸輪機構效率計算37-39
- 3.7 本章小結39-40
- 第四章 曲底直動從動件凸輪機構設計實例40-62
- 4.1 MATLAB軟件簡介40
- 4.2 MATLAB設計曲底從動件凸輪機構程序流程圖40-41
- 4.3 設計實例141-59
- 4.3.1 凸輪廓線設計41-47
- 4.3.2 從動件接觸區(qū)域設計47
- 4.3.3 凸輪機構壓力角設計47-50
- 4.3.4 凸輪機構最大壓力角設計50-51
- 4.3.5 凸輪曲率半徑設計51-53
- 4.3.6 綜合曲率半徑設計53-54
- 4.3.7 凸輪機構運動仿真設計54-59
- 4.4 設計實例259-61
- 4.5 本章小結61-62
- 第五章 三維建模與運動仿真62-69
- 5.1 Solidworks軟件簡介62-63
- 5.2 凸輪與從動件三維實體造型63-66
- 5.2.1 凸輪輪廓曲線數(shù)據(jù)點的生成63-65
- 5.2.2 繪制凸輪與從動件三維模型圖65-66
- 5.3 凸輪機構實體裝配66
- 5.4 運動仿真的實現(xiàn)66-68
- 5.5 本章小結68-69
- 第六章 曲底從動件凸輪機構CAD系統(tǒng)設計69-87
- 6.1 Visual Basic概述69
- 6.2 系統(tǒng)總體結構設計69-70
- 6.3 前處理模塊功能設計70-74
- 6.3.1 前處理模塊功能介紹70-71
- 6.3.2 曲底從動件凸輪機構設計流程圖71-72
- 6.3.3 曲底從動件凸輪機構設計方法72-74
- 6.4 機構參數(shù)分析計算模塊設計74-77
- 6.4.1 機構參數(shù)分析模塊功能介紹74-75
- 6.4.2 機構參數(shù)分析流程圖75
- 6.4.3 機構參數(shù)分析設計方法75-77
- 6.5 凸輪機構后處理模塊設計77-86
- 6.5.1 后處理分析模塊功能介紹77
- 6.5.2 后處理動態(tài)仿真功能實現(xiàn)流程圖77-78
- 6.5.3 后處理功能模塊設計方法78-86
- 6.5.3.1 凸輪機構動態(tài)仿真設計78-83
- 6.5.3.2 凸輪三維參數(shù)化建模設計83-85
- 6.5.3.3 輸出設計文本85-86
- 6.6 本章小結86-87
- 第七章 總結與展望87-89
- 7.1 本文總結87-88
- 7.2 工作展望88-89
- 參考文獻89-92
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文92
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條
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本文關鍵詞:曲底直動從動件盤形凸輪機構研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:300818
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