平行分度凸轮机构的压力角分析与计算

本文用复数矢量法导出了平行分度凸轮机构计算压力角的通用公式，并分析了在整个分度过程中最大压力角的可能发生位置，指出已有文献中的一些不足之处．本文最后有实例分析     

凸轮机构研究的现状及发展趋势

本文概述了近百年来凸轮机构研究的内容、特点及发展趋势。其中对高速凸轮机构的研究方法作了较为侧重的介绍，并评述了近期发表的高速凸轮机构的新的分析方法。     

弧面凸轮的行星式磨削机理研究

磨削加工是弧面凸轮加工的一个重要工序,弧面凸轮的加工质量和精度与其密切相关。通过采用行星式磨削方 法和单侧面磨削原理,在行星式磨削装置中增加微进给机构,通过监测装置所反馈的数据,使得砂轮在磨削过程中可以 通过微进给机构增大砂轮的公转半径,实现砂轮的磨损补偿。弥补了行星式磨削方法不能在磨削时进行磨损补偿的缺 点,从而能够实现弧面凸轮的连续磨削,提高了弧面凸轮的磨削效率和磨削精度。     

3支链6自由度并联机构运动学研究

为了使并联机构在三维空间完成3个转动和3个移动的动作,可以进行全方位的运动,课题组提出了6自由度2PPRS RPRS并联机构。课题组描述了该并联机构的构型,建立了机构的运动坐标系;利用螺旋理论求解了机构自由度,并运用修正Kutzbach Grüble公式验证了自由度求解的正确性;根据支链与定、动平台间的相对姿态关系,推导了支链平面方程,并结合杆长不变条件,推导获得了该6自由度并联机构全部位置逆解的解析解;并基于三维边界搜索法,求解绘制出了机构的可达位置工作空间;最后,通过SolidWorks/Simmechanics的三维运动/参数可视化联合仿真,得到了机构的驱动位移相对时间的变化曲线。研究结果表明该机构构型设计、自由度分析正确,得出了该机构在三维空间内的运动学输入、输出的变化规律。     

曲柄群机构自由度计算的旋量法

由于曲柄群机构的曲柄个数和任意2个曲柄间连杆个数的不确定性,传统方法计算该机构的自由度会遇到虚约束判断等问题。课题组在分析了曲柄群机构基本单元运动特性的基础上,定义了连杆桁架;基于连杆桁架的概念,总结了不同拓扑结构形式的曲柄群机构在结构上的统一性;利用旋量理论计算了含任意多个曲柄的曲柄群机构的公共约束数及冗余约束数,并计算得出含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度。计算结果表明,利用旋量理论和连杆桁架概念简化了曲柄群机构的构件数,避开了繁琐的计算。研究实现了对含任意多个曲柄的曲柄群机构自由度计算的统一。     

单自由度弹跳机构的跳跃稳定性研究

为探究弹跳机器人的起跳稳定性,课题组从机构设计的角度出发,根据蝗虫的腿部结构,提出了一种单自由度6杆弹跳腿机构。以Stephenson Ⅱ型6杆机构为弹跳腿,首先利用闭环矢量方程法进行运动学分析,确定弹跳腿机构的运动学稳定性满足弹跳机器人的起跳需求;然后,对6杆弹跳腿机构的起跳阶段进行分析,确定弹跳机构在起跳时的起跳角度,并通过多约束条件的数学方法确定弹跳机构的杆件尺寸;而后,对弹跳机构的动态稳定性分析,确定机构的质心位置和总惯性矩,确保起跳过程不发生翻转,总惯性矩的变化越小,弹跳腿机构动态稳定性越好;最后,进行实例验证,用MATLAB中Fmincon函数对实例进行求解。结果表明此单自由度弹跳腿机构设计具有良好的弹跳稳定性。     

六自由度并联机构的误差分布研究

针对制造和安装误差对并联机构末端位姿精度的影响问题,以六自由度Stewart并联机构为研究对象,在建立运动学正解一阶误差模型的基础上,结合泰勒展开式推导出Stewart并联机构末端的位置和方向误差与驱动器不同长度变化之间非线性关系式;并用MATLAB软件仿真分析结构参数误差存在的条件下,工作空间中六自由度Stewart并联机构末端位姿误差的分布情况。分析结果表明：不同位姿下,位姿误差存在差异;在x轴正方向上,位姿体积误差的变化规律具有一致性,均随x轴正方向的移动而逐渐增大;[JP2]同时位置体积误差的变化幅值远大于姿态体积误差的变化幅值,并且最大位姿误差出现在可达工作空间边缘的顶部位置。研究结果为该并联机构后续进行精度综合及误差补偿提供参考依据。     

基于ANSYS的印刷机递纸凸轮机构运动规律优化分析

凸轮是印刷机中的核心部件。为了改善其承载性能,采用了动力学性能较优的机构,并重新设计了凸轮的运动规律。将重新设计的运动规律与原有的运动规律作比较,得到了凸轮机构运动规律的设计与选择原则。此外,运用有限元分析软件从应力角度分析２种凸轮受力程度的不同,取得的研究结果可作为印刷机凸轮机构的选择依据。     

确定摆杆盘形凸轮机构基本尺寸的线图法研究

本文研究了摆动从动件盘形凸轮机构按推程许用压力角确定基本尺寸的数学模型。在此基础上,利用计算机运算的数值建立了选择机构基本参数用的线图。研究结果表明,应用线图确定基本尺寸的方法,既正确又十分迅速、方便,很适宜在机械工程设计中使用。     

基于变胞原理的变自由度机构的应用研究

介绍了变胞机构的概念、运动副的特点及变胞机构的主要形成方式,阐述了可变自由度机构的运动特点,结合工程实例介绍了变胞结构的设计和分析原理.     

凹圆弧底从动件凸轮机构的研究

根据赫兹应力理论,提出了一种从动件接触面形状为凹圆弧底的新型盘状凸轮机构。本文就这种新型凸轮机构的理论基础、凸轮轮廓曲线的作图法与解析法设计步骤、有关基本尺寸参数的选定等问题,进行了详细论述,并通过实例计算证明了此种新型凸轮机构能够显著降低接触应力,减少磨损,延长寿命,因此较传统的凸轮机构更加适合现代机械高速重载的要求。     

凸轮-连杆组合机构位置精度分析的复数向量法

凸轮-连杆组合机构被广泛用于实现点沿给定曲线的运动。本文提出用复数向量法分析凸轮-连杆组合机构的位置精度,此法便于导出影响机构位置精度的各项解析表达式,从而适合于在计算机上求解结果。     

基于Unity3D的凸轮机构虚拟设计与仿真研究

凸轮机构实验包括凸轮机构设计和凸轮机构运动仿真。借助计算机、多媒体、虚拟现实等技术,构建凸轮机构虚拟实验台,提供凸轮设计与凸轮机构运动仿真功能。通过比较虚拟实验台的相关技术和方法,以Unity3D为平台研究凸轮机构虚拟实验设计与仿真中的关键技术,包括运动曲线的设计、表达式识别、平面凸轮实体生成、界面布局和机构组装。     

基于等距廓形理论的多工位按压机构设计

为设计按钮疲劳寿命测试装置,提出一种新型多工位往复按压机构设计方案,并详细介绍了传动机构等宽凸轮一 框式滑块新的设计方法——基于等距廓形理论,采用数值解析法建立等宽凸轮机构数学模型。通过虚拟样机动力学仿 真技术验证了机构数学模型的有效性以及设计方案的可行性,为多工位按压机构未来原理样机研制提供了理论依据,具 有一定的工程应用价值。     

对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的运动学研究

建立了对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式,分析了有关几何参数对运动特性的影响,可用于尖底及滚子接触对心直动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计。