用于自动机械的摆线凸轮系统的动力学研究.pdfVIP

机械设计与制造 第3期 l76 Machinery Design Manufacture 2010年 3月 文章编号：1001—3997(2010)03一O176～02 用于 自动机械的摆线凸轮系统的动力学研究 陈继生 李建军 (陕西科技大学 机电工程学院，西安 712081) Researchondynamicsofcycloidcam mechanism system applytotherobot CHENji—sheng，LIJian-jun (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering．ShanxiUniversityofScienceTechnology．Xi’an712081．China) ； 【摘 要】对摆线凸轮—_从动杆机构，提出线性及非线性模型，并应用拉氏变换分析了该系统的动力 ： ?学问题，为进行现代化设计提供了正确的理论科学依据。 ÷ i 关键词：摆线凸轮；力学模型；动力学 ： ÷ A【bstract】Modelsofthecycloidc mechanismareestablished．Thedynamicproblemofthesystem ÷ ：areanalyzedbyusingthemeth。dofLAPLACEtransform．Thec。nclusionwillerightscientificbasis￡。： ÷roodemdesign． ； ? Keywords：Cycloidcam；Dynamicmodels；Dynamics ： 中图分类号：TH16，THI12．2 文献标识码：A 为了决定典型动力系统的响应，应用时需要考虑稳态响应和 是相应的速度、加速度及跃度方程 ，由于加速度在停留区两 瞬态响应，凸轮—从动杆系统当然也有瞬态响应。拉氏变换的方 端均无突变，所以摆线运动是所有基本曲线运动中最平稳的运动 法可以把求微分方程的复杂问题转化成求解代数方程，进而求得 规律，可以用于较高速场合。 其瞬态解和稳态解。摆线凸轮机构广泛用于各种工程机械之中， 2摆线运动凸轮系统线性与非线性模型 对系统的动力响应深入进行分析，并应用微机进行设计和制造， 机械在较低速下运行时，从动件质量的响应可以按凸轮静态 是提高凸轮工作精度，进行现代化设计的重要保证。凸轮在高速 条件下算出的运动值考虑。当机器运行速度增加时，就必须考虑 运动隋况下，惯性力会使从动杆变形并发生振动。强烈振动不仅 凸轮系统相互影响的动力学问题。 使机构出现较大偏差，而且还潜在着机构被破坏的可能性，因此 凸轮与从动件在运动响应方面的差别，主要是由于从动件系 高速凸轮动力学是 目前凸轮研究的重要课题。 统具有弹性以及各个弹性构件要产生弹性变形，机械各零件在高 1摆线运动规律 速运动时常常有大的加速度和大的动载荷。在该种情况下，从动 摆线的运动规律由滚圆沿纵坐标AC滚动而得到，如图1所 系统可以看成大刚度弹簧，如果该弹簧在初始加速度期间被大弹 示，该滚圆的圆周长等于从动杆的升程h。 性力压缩，那么在以后它就已释放出足够的能量来抵}肖在小的或 C fJ ，／／一