可預(yù)控點(diǎn)嚙合彈性弧面凸輪機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、論文分析了傳統(tǒng)弧面凸輪機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題以及新型點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),在綜合國(guó)內(nèi)外弧面凸輪機(jī)構(gòu)研究情況的基礎(chǔ)上,以包裝等自動(dòng)機(jī)械中的弧面凸輪機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,以提高弧面凸輪機(jī)構(gòu)的精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性為目的,突破傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)學(xué)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)分析和綜合時(shí)凸輪和其他構(gòu)件的剛性假設(shè),在考慮弧面凸輪與滾子點(diǎn)嚙合時(shí)存在微小彈性接觸變形前提下,以點(diǎn)嚙合理論和彈性有限元理論為基礎(chǔ),對(duì)點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究,并對(duì)點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、應(yīng)用開(kāi)發(fā)和弧面

2、凸輪制造裝備等問(wèn)題作了分析歸納。論文建立了點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的弧面凸輪工作曲面的基本理論,在線嚙合特性分析的基礎(chǔ)上,提出以滾子修型的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)弧面凸輪機(jī)構(gòu)的點(diǎn)嚙合以及當(dāng)量滾子的概念,建立了弧面凸輪機(jī)構(gòu)的通用數(shù)學(xué)模型和點(diǎn)嚙合狀態(tài)下的弧面凸輪廓面方程,重點(diǎn)解決了凸輪工作曲面的包絡(luò)問(wèn)題,結(jié)果表明凸輪工作曲面并非滾子曲面的包絡(luò),這為嚙合機(jī)構(gòu)的曲面分析和弧面凸輪的加工提供了理論基礎(chǔ)。針對(duì)不同類型的弧面凸輪機(jī)構(gòu)和滾子類型,提出了參數(shù)化的統(tǒng)一滾子曲面

3、的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了將各種簡(jiǎn)單的滾子曲面統(tǒng)一于球錐滾子模型中,從而為滾子曲面進(jìn)行點(diǎn)嚙合主動(dòng)設(shè)計(jì)提供了基本數(shù)學(xué)模型,以及最佳曲面配合分析提供理論基礎(chǔ),使得制造過(guò)程中的滾子修型技術(shù)理論化和定量化。論文在分析點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的載荷及受力分布,嚙合關(guān)系及接觸狀態(tài)的基礎(chǔ)上,研究了點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、曲率及接觸應(yīng)力問(wèn)題,給出了相應(yīng)的計(jì)算公式；建立了凸輪和滾子嚙合接觸的彈性有限元模型,獲得了點(diǎn)嚙合及線嚙合條件下接觸應(yīng)力和接觸彈性變形的變化規(guī)律

4、；與線嚙合比較,分析了曲率對(duì)嚙合關(guān)系及接觸變形的影響規(guī)律,從而得出了在保持兩曲面適當(dāng)變形量和接觸區(qū)域的前提下的曲率配合參數(shù)。論文對(duì)弧面凸輪機(jī)構(gòu)的點(diǎn)嚙合區(qū)域、凸輪和滾子曲面結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)嚙合性能的影響、最佳嚙合點(diǎn)位置的選擇、最佳彈性變形的確定、滾子最佳曲面構(gòu)造、承載能力的保證等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,形成了點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的嚙合區(qū)域和嚙合性能預(yù)控方法。論文在點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)理論研究的基礎(chǔ)上,建立了可預(yù)控點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及計(jì)算