凸轮的实际轮廓曲率半径由下式进行计算经过计算就可以得出结果。凸轮自锁的验算由相关资料查得推程压力角取回程压力角取摆线运动规律凸轮自锁的验算凸轮推程时，所选用的是摆线运动规律，经过压力角计算，最大压力角是，换算成角度制为所以不会产生自锁综上所述摆线运动规律不会产生自锁简谐运动规律凸轮回程时，所选用的是简谐运动规律，经过压力角计算，最大压力角是，换算成角度制为所以不会产生自锁因此综合考虑选取推杆摆线和简谐运动规律的图轮廓线，不会产生刚性冲击，再加上运动过程中速度比较小，不会产生冲击，因此符合该机构的要求。本章小结本章主要是对已选定的凸轮连杆曲柄滑块组合机构中的凸轮设计，先根据运动要求，提出从动件的运动规律推程选用摆线规律回程选用简谐规律，从而得出从动件运动参数表。再对机构进行基本尺寸的设计，包括压力角和曲率半径，分别得出数表，在满足设计的基础上，得出基本尺寸。最后对机构的凸轮进行轮廓线设计，得出实际轮廓参数表，并根据自锁条件，进行了自锁验证。第五章马尾提取和输送机构力学分析基本尺寸的动力性能优化为了保证基本尺寸能满足曲率条件，对机构的基本尺寸进行动力学优化。满足许用压力角条件和凸轮轮廓曲率半径条件下的摆动从动件平面凸轮机构的基本尺寸，是组无量纲的几何参数。当基本尺寸的有量纲数据按比例放大或缩小时对滚子摆动从动件，包括摆杆长度中心距基圆半径及滚子半径，凸轮机构的压力角变化规律保持不变，凸轮轮廓曲率半径也按相应的比例变化，但不会产生运动失真。当摆动从动件上的工作负荷给定时，凸轮轮廓与从动件接触元素滚子或平底之间的法向静推力与基本尺寸成反比。从动件作往复摆动，由于惯性力矩引起的法向动推力与基本尺寸的次成正比。若机构的轴向尺寸也按比例变化，则动推力与基本尺寸的此方成正比。因此，在确定实用的基本尺寸时，必须综合考虑静推力和动推力的影响，尽可能减小凸轮与从动件之间的法向推力。右图所示，滚子摆动从动件平面凸轮机构中，原始基本尺寸满足许用压力角和曲率半径条件。对从动件进行结构设计和尺寸设计后，可求得绕摆动轴心的转动惯量。凸轮轮廓与滚子之间的法向推力为图凸轮轮廓与滚子位置简图为了降低法向推力，可以将该机构的原始基本尺寸按比例系数放大或缩小。变化后的基本尺寸及转动惯量为式中，幂次数的值分为两种情况若机构的轴向尺寸不变，则轴向尺寸也按比例变化时，。基本尺寸变化后，凸轮轮廓与从动件相互作用的法向推力为两种基本尺寸的法向推力的比值用表示，得当从动件的角速度达到最大值时，动载荷的影响也最大，故用取代。式中和按式带入上式后得令称为机构原始基本尺寸的静载动载荷比，原式可写为机构尺寸和工况给定时，式中载荷比是定值，因此法向推力比例系数是尺寸变化系数的函数。摆动从动件法向负荷系数如下表图摆动从动件的法向负荷系数从上图和年时变化曲线，令，求得最小时所对应的尺寸变化系数为当时，，表明原始基本尺寸不能再放大或缩小，否则法向推力将会增大。当时表明原始基本尺寸适当地缩小后，可减小法向推力。当时表明原始基本尺寸适当地放大后，可减小法向推力。原始基本尺寸的可行修正范围为，有上述分析可知，当载荷比时二维修正，原始基本尺寸不宜再改变。此时，对应的动载荷，即摆杆的惯性力矩为工作组力矩的。因此，在选定原始基本尺寸时，预先计及该动载荷因素，即可达到动力性能优化的目的。设预期的许用法向推力为，并用许用压力角取代机构压力角，式子可转化为求摆杆长度如果此式确定的摆杆长度及相应的基本尺寸不能满足曲率条件，则需要增大基本尺寸，而滚子半径不变。设计摆杆的结构尺寸时，应满足以下条件代入数值求得结果和上式成立。机构力学分析夹取机构是凸轮连杆和曲柄滑块的组合，在运动学分析时将其拆分开来分析，在动力学分析时，不能在拆分，需要整体分析，鉴于此机构中运动不是重载，不必要求出机构各运动副中的反力，无需用动态静力分析法计算，利用虚位移原理直接求平出版社，，，，石永刚，吴央芳凸轮机构设计与应用创新北京机械工业出版社，刘昌棋，曹西京凸轮机构设计北京机械工业出版社，衡力和平衡力矩，其具体过程为将由各个构件组成的机构作为个系统加以研究，根据运动副的类型，分析整个系统可能产生的运动，建立该系统在已知位置上的虚功和虚功率方程，就可求解出平衡力和平衡力矩。根据虚位移原理，若个系统在位置处于平衡状态，则在这个位置的任何虚位移中，所有主动力的元功之和等于零。若将惯性力和惯性力矩及平衡力和平衡力矩加在机构上后，则可以认为机构处于平衡状态。因此，可以应用虚位移原理直接求平衡力或平衡力矩。设是作用在机构上的这些所有外力中的任何个外力和分别是力作用点的线虚位移和线虚速度是力和或之间的夹角是作用在机构上的任意个力矩和和是受作用的构件的角虚位移和角速度为虚功，也称为元功，则根据虚位移原理可得若用眼三个坐标轴的分量和表示，用和表示沿三个坐标轴的线虚位移，则在上面两式中，机构各构件间的相对运动限定不变，因此，但给定任意个力作用点的线虚位移或任力矩的角虚位移时，则其余各力作用点线虚位移和各力矩作用构件的角虚位移均可求出，故只有待求得个平衡力或平衡力矩为未知数。为了便于实际应用，在上面两式的每项都用元时间除，并求在时的极限，便可求得式中，为虚功率，又称元功率，和分别为力和在其作用点沿其作用线方向的速度。以上两式表明如果机构处于平衡状态，那么，所有作用在机构中各构件上的外力及外力矩的瞬时功率之和等于零。对于设计的纺织机夹取机构，采用以上原理即可求得所需结果。本章小结本章主要是对凸轮连杆曲柄滑块组合机构进行力学分析，为了保证曲率条件，对机构的基本尺寸进行动力学优化验证，得出满足曲率条件的结论。为了保证运动平衡，利用虚位移原理对机构求平衡力和平衡力矩，得出平衡的结论。第六章方案结论及虚拟设计方案设计结论明确设计内容后，熟悉纺织机的机构，对马尾纺织机中马尾输送部件及机构的设计进行输送方法的讨论，就摩擦振荡气流夹取四种方法分别分析说明了他们的优缺点，由于设计要求和目的，为了便于实现预期目的和达到实用要求，选定了夹取的传送方案。然后就夹取的输送方法，设计对应的夹取方案，综合考虑机构运动和功能实现等，先后设计了平面连杆组合凸轮曲柄滑块组合工件凸轮连杆组合三种方案，对比各自利弊，最后选定夹取的机构方案，即凸轮曲柄滑块组合。对设计的凸轮曲柄滑块组合方案就行设计分析，先进行运动分析，为了便于分析，将组合分为凸轮连杆和曲柄滑块两部分，在设计各部件尺寸基础上，分别进行运动分析，之后再个坐标系上合成两个运动，等效到夹子的顶点，画出此点的运动轨迹，从而得出了运动不与其他部件发生干涉的结论。选定凸轮曲柄滑块组合方案中摆杆从动件的运动规律，从而求的压力角曲率半径等，再在已确定尺寸的基础上，有解析法进行凸轮轮廓线的设计分析，得出坐标系列表。在完成机构运动分析和具体设计基础上，再对机构进行动力学分析，对设计好的部件进行结构优化，得出优化改进结果。最后对机构进行自锁条件验证，符合机构基本设计要求。各种数据见数表和设计过程。虚拟样机技术虚拟样机概述机械工程中的虚拟样机技术又称机械系统动态仿真技术，是世纪年代发展起来的项计算机辅助工程技术。在机械电子航天航空及武器设计制造等领域都有虚拟样机的成功应用实例，从庞大的卡车到照相机的快门，从火箭到轮船的锚机，虚拟样机技术的应用都为用户节省了成本时间，并提供了满意的设计方案。虚拟样机特点虚拟样机技术是种崭新的产品开发技术，在建造物理样机之前，通过建立机械系统的数字模型进行仿真分析，并用图形显示该系统在真实工程条件下的运动特性，辅助修改并优化设计方案。虚拟样机技术涉及多体系统运动学动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术多领域仿真技术信息管理技术交互式用户界面技术和虚拟现实技术等的综合应用技术。因此，些公司开始研究应用虚拟样机虚拟测试等技术，使图样设计样机制造样机检测等能在计算机上完成，以尽可能减少制造和检测实物样机的次数，取得了良好的效果。虚拟样机为从初始概念至最终获得成品的全过程提供了个重要工具。制造之前，虚拟样机是检查设计规划和开展情况的有效的可视化手段，支持可行性分析形状确定装配和人机工程的研究等。产品制成之后，虚拟样机又可以进行产品的效能分析可靠性验证，在设计制造的全过程发挥重要作用。虚拟样机技术是门综合的多学科的技术。它的核心部分是多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，在技术和市场两个方面与计算机辅助设计技术的成熟发展及大规模推广应用密切相关。虚拟样机实现方法虚拟样