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高速凸轮机构动力学试验平台研制说明书[带图纸].doc

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高速凸轮机构动力学试验平台研制说明书[带图纸].doc

第1章绪论凸轮从动件系统在各个领域如纺织机械、包装机与食品机械、自动化工业、印刷行业、内燃机、农业机具都广泛被应用。在一般情况下它被认为是刚性系统。但随着机械效率的提高,凸轮转速随之上升,因而产生了较大的弹性变形。从动件运动规律大大偏离了理论值。因此对凸轮从动件系统先进行测试是很重要的。1.1选题的背景与意义凸轮运动机构是一种非常典型的机构,它可以将回转轴的转动运动输出为所需要的特定运动形式。因为它能以简单紧凑的结构,却能实现任意复杂的预期运动。而且具有良好的精度和运动刚性,长期都被广泛的应用于各种机械当中。还因为凸轮机构相对于其他运动机构(比如连杆)相比,具有比较高可靠性、寿命长、容易于设计和能精确的预测所产生的运动等优点,尤其是在要求机构产生给定的运动规律、速度规律和加速度规律时,这个优点更加明显和突出[1]。因为以上优点,所以在纺织机械、农业机具、自动机床、矿山机械、自动化专用机床、包装机与食品机械、数控机床、印刷工业、内燃机、建筑机械等等机械产品中,凸轮都被广泛的应用。而在其应用中,凸轮机构转动速度随着机械工业的不断发展,和对机械系统技术要求的不断提高,而表现出越来越高的趋势,从而导致系统当中运动构件的惯性力也大幅增大,构件的弹性形变也随之而变大。尤其是当机构转速到达在共振频率附近时,那么凸轮机构输出端的运动规律将可能远远偏离预期的设计。针对高速凸轮系统在工程应用中出现的实际问题,大家正在从各种不同的角度去研究。不过因为对工程问题实验研究的消耗较高,花费时间也多,从而导致通过实验去研究相关问题的案例相对较少。本文望能通过理论上对高速凸轮试验台研究,在相关方面做出一点点有益的工作。1.2.国内外研究现状和发展趋势1.2.1国内对这方面的研究现在国内对高速凸轮研究有以下几个方向:1.首先在弹性理论学基础上,建立高速凸轮机构的动力学模型及得到其运动微分方程,然后把高速凸轮机构动力学模型的运动方程式进行分析,之后得到了凸轮机构输出端的动态响应,就可以找到确定的凸轮机构输出端运动规律。还可以在建立一个能准确描述凸轮动力特性的数学模型的基础上,通过仿真分析,得到高速凸轮机构在不同的轮廓或结构参数下的动力学特性的曲线。2.还有从凸轮的廓线设计出发,提出在高速条件下适合采用的推杆运动规律,并且要结合现代加工的技术,设计制造出一系列新型凸轮机构,来满足高速工况。这方面的研究方

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