凸轮机构运动分析及创新设计试验平台研制

格式：RAR 上传：2022-06-24 19:08:54

《凸轮机构运动分析及创新设计试验平台研制》修改意见稿

1、“.....凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人签名年月日摘要凸轮机构是工程中用来实现机械化和自动化的重要驱动和控制机构之，在轻工食品纺织印刷医药标准零件制造交通运输等领域运行的工作机械中都获得广泛应用。但随着社会发展和科技进步，为了提高产品的质量和生产率，作为机械设备核心部件的凸轮机构而言，必须进步提高它的设计水平，在解析法设计的基础上开展计算机辅助设计的研究和推广应用。因此，开展对凸轮机构运动分析的研究，对于揭示机构的运动性能，进行机构的优化设计和动力学分析有着重要的实际意义。本文首先介绍了凸轮机构的发展概况，提出课题的背景和意义......”。

2、“.....然后提出以现实生活中最常用的些凸轮为基础来研究凸轮机构试验平台中从凸轮轮廓设计到加工到试验这整个系统构成。凸轮轮廓线的设计在解析法的基础上用计算机软件进行绘制。凸轮加工的方法用最常见的线切割加工，用线切割软件来辅助写代码。平台可测量盘形凸轮，圆柱凸轮，直动从动件及摆动从动件组成的不同的凸轮机构的运动特性。从动件的回复力采用恒定重力的重力回复，直动的轨道用直线导轨，进步的提高测量精度。在实验台中各个传感器的设计位置，可以让学生直观去观察从动件的速度加速度同时，为了让实验台的测量数据更加丰富，在实验台上加上旋转编码器，就可以观察和研究凸轮机构的在运行中输入轴的速度，让整个实验台的功能更加的强大，实验内容更加丰富，对凸轮机构运动研究也很有帮助。关键词凸轮机构运动分析解析法试验台软件辅助设计摘要第章绪论.引言.凸轮机构的研究现状和发展趋势国内外凸轮机构研究现状凸轮机构研究趋势.课题设计的内容和意义第章凸轮机构的设计理论......”。

3、“.....从动件运动规律.凸轮轮廓曲线设计第章凸轮的加工方法.划线加工.万能铣床加工.数控机床加工.仿形机床加工.电火花机床加工第章凸轮机构实验平台.凸轮实验平台的组成直动从动件结构摆动从动件结构圆柱凸轮结构.凸轮机构实验台传动设计选择传动方案选择电动机涡轮蜗杆减速器同步带传动设计从动件组件设计.传感器选择传感器概述传感器选用原则角位移传感器的选择直线位移传感器选择第章试验台运动仿真.运动仿真简介.仿真简介.凸轮机构试验平台运动仿真第章总结和展望参考文献致谢第章绪论.引言凸轮机构是种重要的驱动和控制机构用来实现机械化跟自动化，广泛的应用在轻工发动机纺织印刷等工业机械中。凸轮机构是由凸轮从动件和机架组成的传动机构。三者之中凸轮是的主要运动方法是连续的等速回转，因此设计不同形状的凸轮轮廓曲线就可以使从动件按照你想要的运动规律来进行运动。凸轮机构之所以能如此广泛的应用是因为有许多其他机构比不上的优点，如设计方便，适应性好......”。

4、“.....控制准确而有效，运动的特性好，使用方便性能稳定，故障少，维护保养方便。实际中所使用的凸轮机构的形式繁多，对凸轮机构的分类方法有三种，按凸轮的几何形状可以分为平面凸轮空间凸轮按从动件的形状可以分为尖底从动件滚子从动件平底从动件曲面从动件滑船式从动件按凸轮与从动件维持接触的方式可以分为力锁合凸轮机构几何形状锁合凸轮机构。凸轮机构具有传动导向及控制等功能，所以在各种需要实现机械自动化和半自动化的场合取得了广泛的应用。当凸轮机构用作传动机构时，可产生各种复杂的运动规律当凸轮机构用于导向机构时，可以使工作机械的动作端产生复杂的轨迹或平面运动当它作为控制机构时，可以控制执行机构的自动工作循环。随着工业自动化程度的提高和凸轮技术水平的不断增长，凸轮机构所能应用范围将会变得更加广泛。.凸轮机构的研究现状和发展趋势国内外凸轮机构研究现状虽然我们对凸轮机构的认识时间很长，但直到世纪末人们都没有对凸轮机构进行过系统的研究和分析。随着工业的快速发展，人们对自动化机械的需求量增加......”。

5、“.....凸轮机构应用的广泛性推动了人们对它的研究。最初，人们只研究凸轮简单的几何形状和运动，来满足从动件运动的简单位置要求。随着各种机械在速度效率寿命噪声和可靠性等方面对凸轮的要求日益提高，对凸轮机构的研究也逐步扩展与深化，从简单地考虑几何尺寸运动分析和静力分析，发展到考虑动力学润滑误差影响弹性变形等，其研究方向有数十个之多。我国对凸轮机构的应用和研究已经有许多年的历史，目前仍在继续扩展和深入。年全国第三届机构学学术讨论会上关于凸轮机构的论文只有篇，涉及到了设计运动规律分析廓线的综合等四个方向。到了年的第六届会议，已有凸轮机构方面的论文篇，增加了动力学振动优化设计等研究方向。而年第七届会议，凸轮机构方面的论文篇，又增加了误差分析等研究方向。近几年，对凸轮分度机构方面的研究也不断深入，并发表了系列论文，对凸轮机构的共轭曲面原理专家系统等方面也有了相当的研究。现在凸轮机构已经在包装食品纺织交通运输动力印刷等机械领域得到广泛的应用。但是......”。

6、“.....我国对凸轮机构的研究和应用还存在较在的差距，尤其是在对振动的研究凸轮机构的加工及产品开发等方面。欧美各国对凸轮机构研究的特点大致如下论文数量多，研究范围广。研究的连续性和发展性强。研究工作随着新技术新方法的产生和应用而深化。基础理论的研究持续稳定。日本也特别重视凸轮机构的研究，有很多凸轮机构研究的专家，早期有小才川介中开英等，现在有牧野洋西冈雅夫筱原茂之等。还有许多专门生产凸轮机构的公司，如大冢公司三共制作所等。日本经常举行讨论凸轮机构的学术会议。在有关的国际性刊物上也经常看到日本在凸轮机构研究方面的论文。日本近期在凸轮技术的发展上所做的工作主要有以下几个方面在机构设计方面，致力于寻求凸轮机构的精确解和使凸轮曲线多样化，来适应新的要求。加强了凸轮机构动力学和振动方面的研究．提高了机构的速度，发展了高速凸轮。他们已经生产出分度数每分钟次的分度凸轮机构。研制新的凸轮加工设备，以适应新开发的产品实现了凸轮机构的小型化和大型化......”。

7、“.....中心距前者为，后者为。加强凸轮机构的标准化，发展成批生产的标准凸轮机构。发展凸轮机构的系统。日本学者非常注重将各方面的研究成果应用到实际的产品开发中去，比如他们充分地认识到凸轮机构作为控制机构具有高速下的稳定性优良的再现性良好的运动特性和可靠性易于实现同步控制刚度高等优越性，因此十分重视将凸轮机构与电子技术相结合，在控制机构上作广泛的研究，从而拓宽了凸轮机构的用途。凸轮机构研究趋势虽然已经有很多学者对凸轮机构的研究做了相当多的工作，但在各研究方向仍有许多可继续进行的工作，并有些研究工作有待开发。从设计的角度考虑，以下几个研究方向还有待开发在从动件运动规律的研究方面，除了继续寻找更好的运动规律外，还要研究多种有效的分析方法。当对从动件的运动轨迹有所要求时，能够用这些方法求出满足要求并且性能优良的运动规律。对各种凸轮机构要综合考虑几何学和运动学的研究，尽可能导出普遍适用的比较精确计算公式。已有的研究大多数集中于平面和圆柱凸轮，而且仅仅是种凸轮种研究方法......”。

8、“.....近似公式比较多等情况，并会影响到其他方面如的应用等的研究。发展通用并且有效的系统。由于以上原因和种种因素，在凸轮机构设计过程中计算机的应用直被局限于几种平面和圆柱凸轮机构，并且每程序般只能处理到二种机构，对比较完整的系统的研究，在近十几年才开始，而且很不完善。引入专家系统或人工智能系统。由于凸轮机构并不是标准机构，种类有许多，应用广，加之许多已有的知识不能公式化，凸轮设计质量与设计者的水平和经验有着密切的关系，所以应用普通的系统，有时候效果并不很理想。如果引入专家系统，就可以获得较为理想的结果。随着专家系统的引入，必须注意收集吸取有关凸轮机构设计的知识及经验。动力学研究的深化和研究成果的进步实用化。由于动力学问题自身的复杂性，导致凸轮机构研究主要集中于低中速，对高速凸轮机构动力学的研究还不够深入和完善，所以，人们对这些研究成果的可靠性存在怀疑，使得这些成果的应用并不广泛。加强对凸轮机构的运动学特性和动力学特性的计算机模拟......”。

9、“.....研究的体化，凸轮加工中数控已经被应用了很长段时间，也比较普遍，因此是有定的基础。但因为对的研究不足，所以的成效也比较少。现在数控机床已经能够使用高级语言编制的程序和计算机图形系统，估计这方面的研究也将很快的发展起来。.课题设计的内容和意义直以来，所做的凸轮机构实验直是验证式实验模式，就是由教师提前准备好相关的设备，学生根据实验指导书和书上的教学参考步骤来完成实验，设计性跟创新性少，学生中普遍有着实际知识不足重理论轻实验实验技能低等问题。大部分学校的凸轮机构实验只局限于对运动参数的测量与分析，实验过程都是成不变的，对学生创新素质的培养是不利的。本课题中我们先用解析法来用已知参数条件对凸轮的轮廓曲线进行设计，然后在中进行运动仿真，看是否能得到相应的运动规律，然后用线切割软件进行代码的编写再输送到线切割机将凸轮生产出来，最后在试验平台上进行测试，验证是否满足设计要求。在这个试验平台中，将对凸轮的设计分析，优化及测试进行系列的实验，可供学生使用......”。