可输出多种分度数的弧面分度凸轮机构的设计与仿真

发布时间：2017-04-09 14:22

  本文关键词：可输出多种分度数的弧面分度凸轮机构的设计与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：弧面分度凸轮机构以其优良的间歇运动特性在现代自动化机械中得到广泛的应用。它具有承载能力大、分度精度高、能适应高速情况下的间歇运动要求，同时该机构还具有工作特性稳定，，使用寿命长的优点。本课题主要研究的是在弧面分度凸轮机构基础上通过结构设计，为解决该机构分度数单一输出的缺陷而设计的能实现多种分度数输出的机构。而新设计的多种分度数输出机构来解决当前制造工业对多种分度数相互切换要求下的制造技术难题。例如，对液力变矩器的叶片插槽口的加工中，需要根据液力变矩器的型号不同决定加工的分度数且在多种分度数输出之间来相互切换。实现多种分度数切换输出也提高该生产线机器设备工作利用率和工作效率，能实现生产线的刚性生产转为柔性生产要求。 对本课题研究取得如下成果： （1）对弧面分度凸轮机构结构形式、工作原理、运动规律和运动参数进行了研究。计算出多组弧面分度凸轮及其从动转盘的几何尺寸，为实现多组弧面分度凸轮机构的三维建模提供参数数据。 （2）在弧面分度凸轮的工作曲面设计原理和设计方法基础上，基于Pro/E与MATLAB实现多组弧面分度凸轮的三维建模。 （3）根据机构的运动形式要求，设计多套可行性方案并选择最优方案，并在此方案基础上对机构结构进行设计。 （4）对换挡机构中的弹性滑键进行理论受力分析与稳态分析，保证换挡过程的顺利执行。 （5）借助Pro/E软件建立了机构的虚拟样机模型。 通过对本课题的研究，实现了对多组弧面分度凸轮的三维实体建模；借助新型的弹性滑键联接方式解决换挡机构中的电动机扭矩切换输入问题，从而实现主动轴带动多轴之间的扭矩切换难题；利用ADAMS软件对一组弧面分度凸轮机构进行运动仿真分析，为机构的优化设计及改进提供理论基础；建立了机构的虚拟样机，便于了解机构整个工作过程。
【关键词】：多种分度数 液力变矩器 弧面分度凸轮 弹性滑键 运动仿真
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 台湾及国外弧面凸轮机构研究现状12-13
• 1.3 国内弧面凸轮机构研究状况13-15
• 1.4 本课题所要研究内容及方法15-18
• 1.4.1 本课题主要研究内容15-16
• 1.4.2 本课题中的技术难点及拟采用方法16-18
• 2 弧面分度凸轮机构设计原理与方法18-30
• 2.1 弧面分度凸轮机构的结构及工作原理18-19
• 2.2 弧面分度凸轮机构运动规律特性及其选择19-21
• 2.2.1 各种运动规律主要特性值对分度凸轮机构工作性能影响19
• 2.2.2 弧面分度凸轮机构对常用的几种运动规律性能值和应用场合对比19-21
• 2.3 弧面分度凸轮机构运动参数与机构的几何尺寸设计计算21-23
• 2.3.1 弧面分度凸轮机构主要运动参数21-22
• 2.3.2 弧面分度凸轮机构几何尺寸计算22-23
• 2.4 弧面分度凸轮工作轮廓曲面的设计原理与计算方法23-29
• 2.4.1 弧面分度凸轮的建模思想23-24
• 2.4.2 弧面分度凸轮的数学建模24-28
• 2.4.3 弧面分度凸轮机构的压力角28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 可输出多种分度数的弧面分度凸轮机构的结构设计与研究30-46
• 3.1 多种分度数输出的弧面分度凸轮机构设计的运动要求30
• 3.2 多种分度数输出的弧面分度凸轮机构的传动方案选择与结构设计30-38
• 3.2.1 分度转盘与输出轴的联接传动方案设计31-33
• 3.2.2 电动机与输入轴之间的动力扭矩切换的传动方案设计33-36
• 3.2.3 机构的总体结构设计36-38
• 3.3 多种分度数输出机构的设计与研究38-44
• 3.3.1 弧面分度凸轮机构的设计与计算38-39
• 3.3.2 电磁离合器介绍与选定39-41
• 3.3.3 弹性滑键换挡机构的理论分析41-44
• 3.4 本章小结44-46
• 4 基于 Pro/Engineer 的多种分度数输出机构的三维建模46-60
• 4.1 Pro/Engineer Wildfire 5.0 介绍46-47
• 4.2 弧面分度凸轮机构的三维建模方法47-54
• 4.2.1 弧面分度凸轮的三维建模47-53
• 4.2.2 分度转盘的三维实体建模设计53-54
• 4.3 多种分度数输出机构各零件结构的设计及三维建模54-59
• 4.3.1 机构传动齿轮的设计与参数化建模54-56
• 4.3.2 机构的输出轴与换挡轴结构设计与建模56-57
• 4.3.3 换挡机构的结构设计与建模57-59
• 4.3.4 分度箱箱体的结构设计59
• 4.4 本章小结59-60
• 5 多种分度数输出机构的虚拟样机设计与仿真分析60-70
• 5.1 虚拟样机介绍60
• 5.2 基于 ADAMS 的弧面分度凸轮机构的运动学仿真分析60-62
• 5.2.1 创建弧面分度凸轮机构三维模型及约束60-61
• 5.2.2 仿真分析数据61-62
• 5.3 多种分度数输出机构的换挡轴有限元分析62-65
• 5.3.1 ANSYS workbench13.0 介绍62-63
• 5.3.2 基于 ANSYSworkbench13.0 换挡轴的模态分析63-65
• 5.4 机构虚拟样机的运动仿真65-69
• 5.4.1 建立各零件之间的运动约束65-66
• 5.4.2 整机的虚拟装配与仿真66-69
• 5.5 本章小结69-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 总结70
• 6.2 展望70-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陶学恒,梅国晖,王筱华,王其超,肖正扬;渐开线螺旋廓面包络蜗杆分度凸轮机构的理论分析[J];大连轻工业学院学报;2000年03期

2 杨方;弧面凸轮分度机构的啮合理论分析[J];大连轻工业学院学报;1995年03期

3 程金石;弧面凸轮单侧加工原理初探[J];大连轻工业学院学报;1998年02期

4 方代正;王贵成;;弧面凸轮分度机构设计及建模方法研究[J];工程图学学报;2010年02期

5 梁锦华;蜗杆凸轮机构的预紧干涉[J];合肥工业大学学报;1982年02期

6 赵韩 ,梁锦华;蜗杆凸轮机构的啮合原理及几何特性分析[J];合肥工业大学学报;1985年01期

7 周定伍 ,王建强 ,周上;弧面凸轮五轴联动数控行星磨削设备应用[J];航空制造技术;2001年S1期

8 郝英慧,马卫华,熊晓航;弧面分度凸轮廓面加工精度分析[J];吉林工业大学学报;1996年02期

9 张高峰 ,杨世平 ,陈华章 ,周玉衡 ,谭援强;弧面分度凸轮机构的研究与展望[J];机械传动;2003年03期

10 李龙刚;曹巨江;李士玉;白银科;;基于MATLAB和Pro/E的弧面分度凸轮三维实体建模[J];机械传动;2010年09期

  本文关键词：可输出多种分度数的弧面分度凸轮机构的设计与仿真，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：295469