滾珠型弧面凸輪分度系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與分析.pdf

1、弧面分度凸輪副是各種自動(dòng)機(jī)械的關(guān)鍵功能部件，隨著生產(chǎn)率的提高，機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來越高，本文提出了一種新型的基于鋼球滾子的點(diǎn)嚙合弧面分度凸輪副的結(jié)構(gòu)，同其他形式滾子的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)相比具有適應(yīng)性強(qiáng)、傳動(dòng)效率好、高速性能優(yōu)越、精度高、發(fā)熱少、磨損小等優(yōu)點(diǎn)，其“旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)”滾動(dòng)傳動(dòng)副在目前數(shù)控機(jī)床等大型設(shè)備上還未見普及應(yīng)用。對(duì)該新機(jī)構(gòu)的研究，對(duì)于我國凸輪理論研究水平的提升和裝備制造業(yè)的發(fā)展有著重要的實(shí)際意義。本課題在對(duì)鋼球滾子弧面分度凸輪機(jī)

2、構(gòu)進(jìn)行了建模與動(dòng)力學(xué)方面的分析，主要工作集中在以下幾個(gè)方面：
　　 1.分析了鋼球滾子弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的約束類型和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特征值，對(duì)其常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了比較分析，給出了分度凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律選取的一般原則。
　　 2.對(duì)鋼球滾子弧面分度凸輪進(jìn)行了嚙合理論方面的分析，以空間回轉(zhuǎn)變換張量和空間微分幾何理論作為數(shù)學(xué)工具，采用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)群和圓矢量函數(shù)等數(shù)學(xué)表達(dá)方法，建立了工作滾道截形為雙圓弧的弧面分度凸輪的數(shù)學(xué)模型，該模型通過控制滾

3、道與鋼球滾子的接觸角，真正實(shí)現(xiàn)了分度盤從動(dòng)件滾子與凸輪之間的點(diǎn)嚙合傳動(dòng)。隨后在Pro/e環(huán)境下建立了系統(tǒng)的三維幾何模型，并對(duì)其壓力角進(jìn)行了分析，為后續(xù)的動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 3.在幾何建模的基礎(chǔ)上，分析給出了鋼球滾子弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)用拉格朗日方程研究了各個(gè)部位的動(dòng)力學(xué)特性，建立了系統(tǒng)的整體動(dòng)力學(xué)方程，并應(yīng)用振型疊加法對(duì)其進(jìn)行了解耦與求解分析，將結(jié)果與線嚙合圓柱弧面分度凸輪進(jìn)行了對(duì)比分析，闡述其優(yōu)越性所