【技术实现步骤摘要】
一种弧面分度凸轮机构参数优化方法
本专利技术涉及一种弧面分度凸轮机构参数优化方法,属于凸轮设计
技术介绍
弧面分度凸轮机构具有承载能力强、稳定性高、精度高等优点,但其工作廓面曲线形状复杂,且具有不可展性,使其设计与加工较难。我国限于设计水平和制造技术的制约,所加工出的弧面分度凸轮机构的精度都比较低,无法制造出加工中心中所使用的高速、高精度的弧面分度凸轮。因此提高弧面分度凸轮的设计与加工水平是弧面分度凸轮研究的重点。
技术实现思路
本专利技术解决了弧面分度凸轮特殊廓面形式设计与优化困难的问题。能够根据实际要求,优化廓面曲线参数,提高了廓面形状的准确性。对缩短设计周期,提高加工效率具有重要意义。为弧面分度凸轮的廓面曲线参数提供了一套有效的优化方法。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:弧面分度凸轮机构参数优化方法,该方法包括如下流程:步骤1、选取弧面分度凸轮机构的设计变量;由于弧面分度凸轮机构的基本参数,如中心距、凸轮转速、分度数等,以及从动件的运动规律是已知的,因此选取分度盘节圆半径和滚子半径作为弧面分度凸轮机构的设计变量。步骤2、选择弧面分度凸轮机构分度盘的运动规律;弧面分度凸轮机构中分度盘的运动规律与特性对机构的振动强度,运动精度等有很大影响。为了机构运动平稳、减小机构冲击载荷、提高精度,本专利技术选择修正正弦加速度运动规律。步骤3、确定优化的目标函数;疲劳和点蚀是弧面分度凸轮的主要失效形式,因此减小机构的接触应力能够使机构寿命更长久。以机构的最大接触应力最小为目标函数,进行弧面分度凸轮机构参数优化。根据Hertz理论,滚子与凸轮接触时产生的 ...
【技术保护点】
1.一种弧面分度凸轮机构参数优化方法,其特征在于:该方法包括如下流程,步骤1、选取弧面分度凸轮机构的设计变量;由于弧面分度凸轮机构的中心距、凸轮转速、分度数,以及从动件的运动规律是已知的,因此选取分度盘节圆半径和滚子半径作为弧面分度凸轮机构的设计变量;步骤2、选择弧面分度凸轮机构分度盘的运动规律;弧面分度凸轮机构中分度盘的运动规律与特性对机构的振动强度;选择修正正弦加速度运动规律;步骤3、确定优化的目标函数;疲劳和点蚀是弧面分度凸轮的失效形式,因此减小机构的接触应力能够使机构寿命更长久;以机构的最大接触应力最小为目标函数,进行弧面分度凸轮机构参数优化;根据Hertz理论,滚子与凸轮接触时产生的接触应力为:
【技术特征摘要】
1.一种弧面分度凸轮机构参数优化方法,其特征在于:该方法包括如下流程,步骤1、选取弧面分度凸轮机构的设计变量;由于弧面分度凸轮机构的中心距、凸轮转速、分度数,以及从动件的运动规律是已知的,因此选取分度盘节圆半径和滚子半径作为弧面分度凸轮机构的设计变量;步骤2、选择弧面分度凸轮机构分度盘的运动规律;弧面分度凸轮机构中分度盘的运动规律与特性对机构的振动强度;选择修正正弦加速度运动规律;步骤3、确定优化的目标函数;疲劳和点蚀是弧面分度凸轮的失效形式,因此减小机构的接触应力能够使机构寿命更长久;以机构的最大接触应力最小为目标函数,进行弧面分度凸轮机构参数优化;根据Hertz理论,滚子与凸轮接触时产生的接触应力为:式中:F—凸轮副的法向压力;B—滚子宽度;—接触点K的诱导主曲率之一;μ1、μ2—滚子、凸轮材料的泊松比;E1、E2—滚子、凸轮材料的弹性模量;步骤4、根据约束条件求取最大接触应力;弧面分度...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建华,王柳,刘志峰,张月泽,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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