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平行分度凸轮的参数化加工及实验研究

高文攀  
【摘要】: 平行分度凸轮机构是用于两平行轴间传递间歇运动的一种新型分度机构。随着科学技术的发展,各种高速传动机构日益增多,机构的动作频率也越来越高。平行分度凸轮却能满足这种要求,因而得到了日益广泛的应用。本文对其进行了分析和研究,开发设计了平行分度凸轮的CAD/CAM系统。 (1)进行了平行分度凸轮的运动学分析,基于反转法原理,并考虑到外径条件、压力角条件、根切条件等凸轮轮廓的制约条件,推导出了简单、紧凑的凸轮理论轮廓、工作轮廓、刀心轨迹的曲线方程。 (2)采用VC++6.0作为系统管理软件的开发工具,开发设计了平行分度凸轮的CAD/CAM系统软件。实现了平行分度凸轮轮廓的设计、刀心轨迹计算、参数判断、数据处理、二维绘图、压力角曲线的绘制及加工过程仿真,并且可以自动生成数控加工代码文件。 (3)分析了平行分度凸轮各个几何参数误差对输出精度影响的系数曲线,以滚子最大接触应力最小为目标,建立了优化模型,应用MATLAB优化工具箱对设计参数进行优化问题求解。 (4)使用SolidWorks对平行分度凸轮机构进行三维实体建模和运动仿真,在运动仿真过程中分析转盘上各个滚子的运动特性。使用智能数控凸轮磨床来完成对平行分度凸轮的数控加工,进行了实物装配,最终验证了程序设计的正确性。


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