（优秀毕业全套设计）GD518多臂机主传动机构设计

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:57:41

《（优秀毕业全套设计）GD518多臂机主传动机构设计》修改意见稿

1、“.....我们对于大部分零件进行了测量，测量时主要采用日本三丰公司出产的三坐标测量仪，以此获得了大部分零件的原始数据，以此为基础获得建模时所应得到的数据。数据的修正通过实际测量，得到大部分数据以后，即可利用现有的数据配合制图获得相应的二维图纸，但由于大部分的测量数据存在测量误差亦或者是原件存在加工误差，因此很多图纸还要进行理论性的修正。如图，此零件在得到原始数据的情况下，三维建模无法完成贴合的装配，因此在不改变原来的运动规律的基础上将其数据进行适当的修正，最后获得合适的二维图如图。图拉钩原图经过角度上细微的修正以后在仿真中和实际生产中可以做到更好的贴合图拉钩设计图.关于凸轮的建模通过三坐标测量仪，以每.度取点，整个凸轮廓线共取个点，通过这些点导入，可以得到凸轮轮廓曲线，将导入得到以后的凸轮进行动态仿真以后发现，运动规律中加速度呈现出跳动的情况，同时观测凸轮的曲率可以明显看到有很大的波动因此为了整机运动的稳定性和使用的寿命，对于凸轮必须进行再设计。具体整改方案在第三章中进行论述。......”。

2、“.....再通过对建模过程的分析阐述了此次设计中建模的重点和难点。对于大部分零件可以通过简单的方式整改，但凸轮等部件需要进行再计算以获得新的凸轮数据，为接下来的凸轮计算创造了先提条件。第章凸轮的轮廓线与运动分析.几种常见的凸轮运动规律正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律又称摆线运动规律其推程时的运动方程为式回程时的运动方程为式其推程时的运动线图如图所示。由图可见，其既无刚性冲击也无柔性冲击。图正弦运动规律位移速度加速度示意图余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律又称简谐运动规律，其推程时的运动方程为式回程时的运动方程为式其推程时的运动线图如图所示。由图可见，在首末两点推杆的加速度有突变，故有柔性冲击而无刚性冲击。图正弦运动规律位移速度加速度示意图多项式运动规律推杆多项式运动规律的般表达式为式式中，为凸轮转角为推杆位移,•••，为待定系数，可利用边界条件等来确定。常用的又以下几种多项式运动规律次多项式运动规律，二次多项式运动规律，•••五次多项式运动规律。而般在实际应用当中我们普遍使用五次多项式运动规律......”。

3、“.....其表达式为式因待定系数有个，故可设定个边界条件为在始点处,在终点处,代入式可解的故其位移方程式为式式称为五次多项式或多项式，。此运动规律既无刚性冲击也无柔性冲击。如果工作中有多种要求，只需吧这些要求裂成相应的边界条件，并增加多项式中的方次，即可求得推杆相应的运动方程式。但当边界条件增多时，会使设计计算复杂加工精度也难以达到，故通常不宜采用太高次数的多项式。.原凸轮的拟合凸轮的纯数据拟合利用三坐标测量仪得到的凸轮轮廓曲线，通过导入生成测量得到的原凸轮如图所示图原凸轮三维图但测量其曲率可以发现其曲率呈现出极大的不稳定性见图.，跳动很明显，而此跳动必然会影响整机运行的稳定性和寿命，因此需要重新拟合，获得新凸轮数据，以替代此凸轮。图原凸轮曲率分析凸轮的运动仿真因为要通过原始凸轮产生新凸轮，而凸轮的运动规律和原始凸轮又不能有太大的差距，因此需先将纯数据得到的凸轮进行动态仿真，装配图如图图原凸轮装配仿真利用两根轴建立摆臂与凸轮基圆的位置关系，在通过滚子与凸轮建立凸轮约束，即可获得组件的装配关系......”。

4、“.....再进行必要的运动分析图，对摆臂的位移，速度，加速度进行分析可以获得三个运动关系图图原凸轮仿真设定参数图原凸轮仿真所得结果图原凸轮仿真位移速度加速度图示将三幅图的数据导入，得到三张图整体的图形图。同时还可以因此得到位移的最大值最小值，速度的最大最小值等系列的数据图原凸轮位移速度加速度图示分析三张图表我们可以发现凸轮运动的位移和速度都是基本平滑的变化，唯独加速度的变化呈现出跳动的形态，对比之前得到的曲率的变化，我们可以明确地得出因为曲率变化的跳动性，直接导致了加速度的不确定变化，因此在设计凸轮的时候我们需要尽量的拟合原凸轮的曲线据此得到个较为理想的加速度变化曲线，从而得到凸轮的轮廓曲线。.新凸轮的运动曲线拟合简介是由美国公司发布的主要面对科学计算可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析矩阵计算科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在个易于使用的视窗环境中，为科学研究工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言如的编辑模式......”。

5、“.....和并称为四大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈指。可以进行矩阵运算绘制函数和数据实现算法创建用户界面连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算控制设计信号处理与通讯图像处理信号检测金融建模设计与分析等领域。的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学工程中常用的形式十分相似，故用来解算问题要比用，等语言完成相同的事情简捷得多，并且也吸收了像等软件的优点，使成为个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对，的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到函数库中方便自己以后调用，此外许多的爱好者都编写了些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。利用拟合曲线由于之前得到的点过于零散，因此需要利用对于点进行重新的拟合，拟合的数据见附录，据此即可获得经过拟合以后更为平整曲线的点，以获得最新的可以参数化的平滑的位移曲线，速度曲线，以及加速度曲线，将这些曲线与原曲线进行比较图，我们可以看到速度与位移基本处于完全吻合的状态，而加速度也不再波动......”。

6、“.....图新拟合凸轮位移速度加速度.新凸轮的运动仿真凸轮轮廓线的计算由于已经得到了凸轮的位移及相应的角度，而且摆臂长，基圆圆心与摆臂旋转中心的距离也是已知，如图所示。图主凸轮机构简图因此可以计算出滚子在凸轮上运动的理论轮廓线，而这个轮廓线经过减去滚子半径以后即可获得凸轮轮廓线。计算过程如下上述式子其实为余弦定理的个变形，其中是我们需要求得的滚子中心与凸轮基圆的距离，为摆臂长度，为摆臂中心与基圆中心的距离，为为初始位置滚子与基圆连线还有摆臂中心与基圆连线的夹角，而则是通过拟合所得的角位移。而因为计算时起始位置的角位移为.度，因此在计算角度时，我们在后面增加了个.，即.。凸轮轮廓线的偏差矫正上述计算已经使我们得到了理论上的轮廓曲线极径和角度对应。但我们在实际的仿真以后发现存在很小的偏差，具体分析得到结果为因为滚子位置的变化使得滚子与基圆的连线和中心距之间的夹角存在个极小的变化，正是这个角度的变化使得我们算出来的极径不应与原来的角度没.度个极径相对应，这个角度应该存在个变化值才能完全的贴合原凸轮......”。

7、“.....显然是我们所期望求得的产生偏差的角度，而这个偏差的角度和原角度进行相加，就得到了我们所得极径对应的正确的角度具体计算数据见附录。新凸轮的运动仿真首先将新凸轮和旧凸轮进行下重叠，见图，可以发现肉眼上看，两者是基本重叠的，这就保证了新凸轮不会与设计原凸轮有太大的不同，保证了再设计的还原性。图新凸轮与旧凸轮重叠比较同时，观察凸轮的曲率变化图，可以发现曲率不再进行跳跃，而是呈现出平滑的形态，这就从最大限度上保证了整机的运动稳定性和寿命。图新凸轮曲率分析然后将新凸轮按照中所述进行装配，装配所得结果如图。图新凸轮装配仿真此装配图与原先的装配图也类似。同样的，将新凸轮与摆臂滚子进行凸轮约束，然后以基圆圆心为旋转中心，进行动态仿真图，再将此次的仿真结果进行位移，速度，加速的的确认，所得图。图新凸轮仿真参数设定图新凸轮仿真位移速度加速度图示从图中，我们可以清楚的看到，这次的仿真结果，在保证了原凸轮的位移和速度的基础上，加速度和曲率样不会再出现和之前样跳跃的情况。至此就可以基本保证了凸轮运动的稳定性。将所得的运动数据导出，将点导入......”。

8、“.....我们发现位移的拟合度可以达到以上，这就保证了新凸轮在运动规律上与原凸轮的设计基本处于相同的情况。至此，从理论上新凸轮可以代替原凸轮进行装机。图新凸轮与旧凸轮位移对比图示.副凸轮的设计副凸轮设计的必要性由于机构为凸轮组，因此，而共轭凸轮组的共轭性是机组运动稳定的基础，因此必须通过主凸轮来推算副凸轮，才能在共轭性上获得提高。对比与之前主副凸轮的共轭性观察，我们发现，此凸轮具有定的干涉，因此，加强了需要再设计副凸轮的要求。副凸轮的计算方式由图可以观察到，可以通过主凸轮的数据来确定副凸轮的外轮廓，这样可以最大限度的保证两个凸轮的共轭性完好。图凸轮机构示意图由于摆臂的长度已知，摆臂之间的角度已知，基圆中心与摆臂中心之间的距离已知，而主凸轮与滚子之间的极径是在之前所求得的，因此可通过以下的计算来求得副凸轮的外轮廓数据。上述式子也可以视为是余弦定理的变式，式中为摆臂中心与基圆中心的连线距离，为摆臂的长度，.度为计算所得的主副凸轮的滚子的夹角，而则是为主凸轮转过的角度，以此来推出副凸轮的角度以保证副凸轮和主凸轮的共轭性......”。

9、“.....减去滚子半径即为副凸轮的外轮廓线。副凸轮的共轭性虽然上述计算的副凸轮在理论上的共轭性可以达到完全，但是由于计算误差，数位省略和其他系列原因，必然会存在定的误差，因此，共轭性观测般只需将两凸轮装配在中进行肉眼观测即可。但为了验证数据的准确性，我们利用进行碰撞试验，分别用两个凸轮进行约束进行两次碰撞试验，发现两个凸轮并不会产生干涉，因此可以认定共轭凸轮的共轭性良好。.本章小结本章着重介绍了凸轮的计算的过程，其中包括两点，是主凸轮的设计，二是副凸轮的设计。主凸轮主要是利用现有的测量数据带入获得大致曲线，通过拟合获得比较平稳的数据，计算求得凸轮廓线。再通过仿真来验证所求得凸轮与原凸轮的差距，以此确定新设计的凸轮是否符合设计要求。副凸轮主要通过主凸轮的设计数据，利用角度关系求得新凸轮的副凸轮。保证了副凸轮可以与主凸轮有良好的共轭性。第章凸轮的制造工艺分析及数控仿真.凸轮加工现状分析及存在的问题我国的纺织企业目前有很多的纺织机械，其中主要分为有梭织机和无梭织机两大类，而目前，新型织机以无梭为主......”。