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偏心圆凸轮机构的运动学与动力学分析
??:未知 ??:admin ??:2019-08-17 ??:
 

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  第 卷第 期 年 月 “ 军 械 工 程 学 院 学 报 用习 助 】 叨 偏 心 圆 凸 轮 机 构 的运 动 学 与 动 力 学 分 析 纪 志明 何在 洲 廖仁 文 , 军 械 工 程 学院机械 设计与制 图 教研 室 石 家庄 朋 、 摘要 析 关键 词 按 对 心 与偏 笠 两种 情 况推 导 出 了偏 心 圆 凸 轮 机 构 压 力 角 , 位移 、 速度 、 加速 度表达 式 并 由 此 对 偏 心 团 凸 轮机 构 工 作 过 程 中 的 运 动 学 与 动 力 学特 性 进 行 位移 压 力角 分 偏 心 圆凸轮机 构 冲击 中图分 类 号 直 动 式 偏 心 圆 凸 轮机 构 设计 、 , 结 构 简单 , 加工方便 , 是 工 程 中常 用 的 一 种 凸 轮 机 构 , 为正 确 使用 该机构 , 对其 运 动 及 受 力 特 性 进 行 研 究 具 有 重 要 的 意义 对 心 式 偏 心 圃 凸 轮 机构 的性 能 分 析 受 力 特 性分 析 机 构的受力 特 性 与机 构 的 压 力 角 有 直 接 关 系 压力角越 小 , , 受力特 性越好 , 反之 , 就越差 、 因此 可 通 过分析 机 构运 动 过 程 中压 力 角 的 变 化 来 分 析 机 构 的受 力特 性 图 为 一 对 心 直 动式 偏 心 圆 凸 轮机 构 职角 , , , 当凸轮 ‘ 从 图 示 位置 开 始 转 动 相 当于 从 动杆 反 向转 动 价 角 到 达 图示 虚 线 位 置 从 动杆方 向线 的 垂 线 过 凸 轮 几 何 中心 作反 转后 炙 尹 经 推 导得 , 尹 。一 助 士 ” 中 二 , , 图 , , 对 心 直 动 式偏 二 “ 公 圆凸轮机 构 在 , 二 , 」 , , 、 , , , 式中 一 ” 伞 为 曲 柑从 图 不 起 始 位 置 分始 转过 用 发 , 中 刚 石 了 下 』 用 ‘ 乙 , 十 ’ 亏 , 毋 唁 言 ‘ 一 , “ 号 二 , 为偏 心距 , 、 、 ,, , 为偏 心 圆 凸 轮 半 径 二 一 一 田八气 翔 曰 中 二 , 不 乙 止 联 乙 二 口 , ‘ 。 。 二 ‘ , , 以 饭 , 、 “ 价二 联 兀 ” “ 取人 , “ 心 育 找 其变化 周期为 收 稿 口期 纪 志明 男 一 即 推 程 和 回 程压 力 角 变 化 情 况 一 致 一 砧 年生 硕士 讲师 第 期 纪志 明 等 偏 心 圆 凸 轮机构 的运 动 学与 动 力学分析 运动特 性 分 析 如图 所示 了 当从 动 杆 反 向转 动 中 角 到 达 图示 虚 线 位 置 时 , 从 动杆 所 实 现 的 位 移 为 , 一 其数值 可 用 下 式 求 得 其中 、 为 基 圆半 径 一 一 , 声一 凡一 二 咖 一 护畜蕊 的表 达 式 一 凡一 咖 ② , 一 对式 求导 , 可 得 出速 度 和加速度 一 ‘ 矛 ,【 一 “ , 贵豁 、 , 。一 专 , , , 邵 一 , 二 中力 、 ’, 争 , 、 二 , , 、 , 八 一 、 ,, 二 二 目 , , 二 , , 八 , 二 , 。 才心 八 匕 二 翔 , , 曰中 , 了 乙 仪移取 、 合 。 迷戊 上 “ , “迷 发 二 一石一 十 、 一矛 £ 曰 」 士 , , 二, , 中 二 不一 乙 兀 叼 二 , 仪怜取八 兀 , 名 , 述反 一 朋 述反 ‘ 二宜 、 。 一 尽 一 , 七 毛 乙 粤 名 二 , , 的过 程 为从 动 杆 推 程 在推程和 回程 , 。 在 粤 么 享 艺 , 二 的过 程 为从 动 杆 的 回 程 不发生突 推 程 角 与回程 角分别 为 压 力 角 的变 化 相 同 , 运 动过 程 中速 度 变 , 不 存在 刚 性 冲 击 但 在推程和 回程转 换 点 加速度 有 突变 存 在柔 性冲 击 偏 置 式 偏 心 圆 凸 轮 机 构 性 能 分析 偏 置 式 偏 心 圆 凸 轮 机 构 正 常 工 作 条件 如图 为一偏 置 式 偏 心 圆 凸 轮机 构 设 偏 距 为 , , 要 保 证 从 动 杆 与 凸轮 始 终 接 触 , 需 满足 推 出正 常 工 作 条 件 为 ‘ 受力特 性分 析 当图 中从 动 杆 反 向转 动 方 向线 , 甲 角到 图 虚线位置 , 分别作 、 刃 垂直于反转后从 动杆 作 平行于 , 经 推 导得 尹 , 一 , 一 一 助 中 以 岛 翎 , 价 由式 当 当 知 寸 时 , , , 当 , 时 , 中 土 , 鲁 沪 , 最小 “ 比 , 价 二 时 一 最大 ‘ , , 戊 岛 中 中 , 最小 以 时 士一 己 、 取人 。 ’ “ , 心 下 戊 最小 以 ‘ 习 中 时 最大 二 万 军 械工 程 学 院学 报 目 气 多尸 一 已 心 图 偏 置 式偏 心 圆 凸 轮 机 构 图 从 动杆反转 后 凸轮机 构 运动 特性分 析 当图 中从 动 杆 反 向 转 动 二月 价 角到图 一 一 虚 线位置 戊 所 实 现 的 位移 为 一 一 寸川 片 一 仑 中 , 一 、 ‘一 卜 竺 竺 譬 价 ,一 一 丫川 弓 已 们 对式 求导 可 得 出速 度 二 和加速度 一 ,一 , 的表 达式 。 中 中 , 一日 了 , 一 二二 一 丫 争 彻 一 , 。, 一 一 勺 职 。, 一 冬六 ‘ , , 一 岛 尹 【 一 砂 假设 知 、 一 沪 。 亡 推导 以 上各式 时 助 中 尹 分析式 为 一 确 定数值 一 当 些 名 一召 时 位移最小 、 、 , 速度 二 , 加 速度 已 曰 二 几丁 兀 十 公 代名 心 时 , 位 移最大 , 了 十 一 一 吠 了 一 ’一 试 速 度 , 二 , 加速度 即 , 为 确 定数值 , 在 。一 , 俘 二 十 立 二 二运 已 , 仑 内为 从 动 杆 推 程 。 , 中往 万 “ 十“ 心讯 不 发 生突 , 李 二 户匕 找 一 内为 从 动杆 的 回程 推程 角 与 回程 角 不 等 运 动 过 程 中速 度 第 期 纪 志明 等 偏 心 圆 凸 轮机构 的 运 动学与 动力学分 析 变 不 存在 刚性 冲 击 , 加 速度 一 也无突变 所以 , , 运 动开 始后 , , 无 冲击 , 但 当机 构 从 最 低 位 置 开 始 运 动时 由于 加 速 度 为 一 定 值 在 运 动开始 时 存在柔 性冲击 上述结 论是 在 假设 助 , 情 况下 得 到 的 , 若 、 一 叨 伞 则 机 构运 动过 程 中 冲击 簇 。 , 在推 回程 变换 点存在 柔性 工 程 中从 动 杆 推 程 压 力 角 间 为 飞 改 善 凸 轮机 构受力特 性 , 通 过 合理 选 择 凸 轮 转 向及 凸 轮转 动 中 心 相 对于 从 动杆 机 架 的偏 置 方 向 压力角 出 现 在 推 程 可 使 最小 知 , 从式 , 若 , 勺 , 最小 压 力 角 出 现 在 推 程 则 推 程 最 大压 中 、 力角 出 现 在 推 程 开 始 和 推 程 结 束 位置 将从 动 杆 在 这 两 位 置 时 的 , 代人式 、 并 让其 不 大 于 间 得 出 , 需 满足 落 土 ’ 尺一 图 左 偏 式偏 心 固 凸 轮机 构 其他情 况 当凸 轮 逆 时 针 转 动 时 上 述 各 式 同样 成 立 只 不 过 推 程 与 回程 互 换而 已 , , 若从 动 杆 偏 置 在 转 动 中 心 左 侧 如 图 同理 可 推 出 压 力 角 表 达 式 为 以 二 , , 示 岛 , 。 中 位 移 速 度 和 加 速 度 表 达 式 也 可 同理 得 到 、 参 考 文献 黄锡 凯 机 械原理 , 第六版 北京 北京 高等 教 育 出版 社 纺 织 工 业 出版 社 , 呢 华大 年 等 机 构 分析 与 设计 责任 编 辑 牛 燕平 军 械工 程 学 院 学报 卯 月阳 叔 说 戊 认 而 岛 习 七 。以无 川 以 心 , 心比 叨记 恤 “ 。 任沈 喘 而 犯 , 加 少 撇 、 、 ? 时 沈 心 沈 曲心 口 , 八芝器 , 加 此 十 卜卜 卜 卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜 卜卜卜卜卜 卜卜卜卜卜 卜 卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜 卜卜 卜卜卜 卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜 卜卜 卜卜卜卜卜 卜卜卜卜卜卜卜卜 卜卜卜卜卜卜卜曰 呼 现 代 高技 术 空 间科 学 、 空 间科 学 主 要 是 利 用 空 间 飞 行 器作 为手段 来研 究 发 生 在 空 间 的物 理 化学 和 生 命 等 自然 现象 的 一 门综 合性科 学 。 本世纪 年代 , 年 代 以前 , 是空 间科学 的孕 育时期 迄 今 为止 、 年 代后 , 频繁 的研 究活动 , 加速 了空间科学 的 形成 是 空 间科学 的形 成时期 , 它 已 发展 成为 由 刃 多 门分 支学 科组 成 的 一 个 比较 庞 大 的 系统 它 包括 高层 大 气物理 学 、 、 空 间物理 学 主要 研究 地 球 空 间 、 日地 空 间 和 行 星 际 空 间的物理现象 、 电离层 物理 学 、 磁 层物 理学 行 星 际 空 间物理 学 行 星 大气物理 学 、 行 星 电离 层 物 理 学 行星 磁 层 物理 学 宇宙 线 物理 学和 彗星 物理学 空间天 文 学 利用 空 间飞 行 器在大 气外层外空 间进 行 天 文 探 测 和 研 究 下射线 天 文学 , 它 的 主 要分 支有 红 外 天 文 学 、 紫外天 文学 、 射线 天 文 学 和 空 间化学 主要 利用 空 间飞 行 器作为手段 来研 究 宇 宙 物质 的化 学组 成及 其 演化规 律 、 空 间 化学 研 究 的 对象 包括陨石 月球 、 行 星 际 物质 、 宇宙线 、 星 系 和 星 系 际 物 质等 空 间地质学 利 用 空 间飞行器研究月 球 、 行 星 及 其 卫 星 的 物质 成 分 、 岩石 类 型 和 地 质 构 造 人 价又 常 分别称这 种研 究为月 球地 质学 和 行 星 地 质学 空 间材料学 利用 空 间飞 行 器 、 , 如 航天 飞 机 , 、 空 间站 、 空 间实验 室 等 , 在空 间极端条 件 下 , 即 在微重 力 、 高 真空 、 超净 深 冷 和 无 污 染 等条 件下 进 行材 料研 究 、 空 间生命 科学 研 究地 球 以 外 的 天 体上 生 命现象 和 生 命在空 间环 境 中发生 的变 化 , 随着人 类 在 空 间活动 的 增加 生 物学 、 人 们在大力研究空 间生 物学 。 、 空 间细 胞学 、 空 间分 子 生 物 学 、 空 间神 经 空 间生 态学 、 空 间生理 学和 空 间 医 学等学科 朱凡 摘编


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