文档介绍：西安理工大学
博士学位论文
空间凸轮机构设计误差分析与单侧面加工理论及实验研究
姓名:尹明富
申请学位级别:博士
专业:机械设计及理论
指导教师:褚金奎;吕传毅
20030101
论文作者签名:科┦ㄇ┟罕堋蹦旰踉。日论文作者签名:乒盗洲年彦肋日保护知识产权声明独创性声明除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的班究成果,不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过秉承学校严谨的作风和优良的秘学道德,本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示致谢。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任本人完全了解西安理工大学有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期问,论文工侔豹知识产权单位褥西安理工大学。本人保证毕监离校后,发表论文或使用论文成果时署名单位仍然为西安理工大学。学校有权保留送交论文的复印件,兔许论文被赢阅或借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复静侄伪4媛文。C艿难宦畚脑诮饷苎杉抛袷孛娑
指导教师:褚金奎┟拨丛职称:吕传毅┟鹝垒缰ズ鞒疲论文题目:空间凸轮机构设计、误差分析与单侧面加工理论及实验研究翌丝垡业:机械设计及理论答辩日期:生盘旦摘要教授专博士生:尹明富┟本文以空间凸轮机构为研究对象,从工程实际出发,以空间啮合原理结构设计、加工误差、单侧面加工工艺及廓面检测技术进行了深入地理论分析和实验研究。对空间凸轮的加工工艺进行了深入地分析和研究。结合现在空间凸轮的加工工艺,给出了廓面误差的计算方法,以具体实例计算了各单项误差对凸轮廓面法向误差影响的大小和变化规律,该方法适用于任何形式的空间凸轮,解决了空间凸轮加工廓面误差计算的难题。重点研究了空间凸轮单侧面加工刀具控制问题。提出了单侧面加工刀位控制新方法,系统地论述了单侧面加工刀位控制机理,给出了刀具控制的数学模型,解决了空间凸轮廓面单侧面加工刀位控制的难题,即使刀具的尺寸小于滚予的尺寸,也能够加工出高精度的空间凸轮,并通过实验验证了该理论的正确性、可行性和经济性。详细研究了空间凸轮廓面检测技术。提出了以三坐标测量机为工具,适合于任何形式空间凸轮廓面检测的接触点回归法,给出了数据处理的数学模型和误差计算方法,解决了空间凸轮廓面检测与误差计算的难题。和旋转变换矩阵为工具,从结构特点、啮合特性入手,对空间凸轮机构的
关键诲鹤渑垄杪只工工艺基础上,提出了结构设计的改进形式,结合廓面修形方法,实现了空间凸轮机构点接触的纯滚动副传动,显然提高了机构的传动精度、效研究了空间凸轮机构传动瞬时啮合效率。在对空间凸轮机构进行受法,分析了影响瞬时啮合效率的因素,进一步完善了空间凸轮机构的设最后,基于上述空间凸轮单侧面加工理论研究结论,在五坐标加工中心上,成功地加工出了空间凸轮,并应用三坐标测量机对其进行了廓面检系统分析了空间凸轮机构结构及啮合特性。在凸轮廓面采用单侧面加率、使用寿命、运动性能和动力性能。力分析的基础上,提出了计算空间凸轮机构瞬时啮合效率的基圆压力角计理论。测和误差计算。实验结果表明,空间凸轮单侧面加工工艺原理正确、经济可行。证明了本文所提出的理论的币确干牛,具有蘑要的理论意义和实际应刖价值。单侧嘲力误差计算廓面检测点啮合啮合效率。
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第一章绪论论文背景及研究意义乎所有简单的、复杂的重复性机械动作。因此,凸轮机构是机槭化、自动化生产设备等中的关键零部件。较简单的凸轮机构由凸轮体、从动件及机架组成。一般情况下,凸轮做匀速回转运动,从动件做预期的输出运动。与其它机构相比,凸轮机构具有结构紧凑、性能可靠以及可实现任意复杂的运动形式等特点,在众多领域中起着不可替代的作用。主要原因是凸轮机构是高副接触,廓面易磨损,从而容易导致传动精度所取代;控制系统的另一个优势在于具有良好的可调节性,在柔性生产控制系统在工作过程中总存在时间滞后问题,这样就限制了在高速、重载情况下的应用;其次,从制造成本上来看,伺服电机及其控制系统的成本远远高于一般凸轮机构的成本;再次,从空间上来讲,伺服电机的综上所述,控制系统所存在的缺点正是凸轮机构的优势所在,并且随着新材料、新结构和新工艺的不断涌现,凸轮机构在高速、高精度方面注入了新的活力,控制系统不可能完全取代凸轮机构,它们在各自的领域中均起着不可替代的作用。随着科学技术的飞速发展,自动机械在各国新产品的设计、开发和应用中,占有极其重要的位嚣和相当的比例,而且随着企业对劳动生产凸轮机构与齿轮机构和连杆机构等都是机械传