高速凸轮机构动力学试验平台研制
40页 13000字数+说明书+任务书+开题报告+16张CAD图纸
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偏心轮.dwg
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同步带轮2.dwg
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推杆.dwg
支承板.dwg
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正弦加速度凸轮.dwg
电机底板A3.dwg
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等加速凸轮.dwg
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轴承座A3.dwg
轴承端盖.dwg
高速凸轮机构动力学试验平台研制开题报告.doc
高速凸轮机构动力学试验平台研制说明书.doc
目 录
摘要
Abstract
第1章 绪论1
1.1选题的背景与意义1
1.2 国内外研究现状和发展趋势2
1.2.1 国内对这方面的研究2
1.2.3 国外对这方面的研究3
1.3 课题研究主要内容4
第2章 高速凸轮的理论基础5
2.1 凸轮-从动件系统动态运动分析5
2.2 影响凸轮系统运动的因素6
2.3 高速凸轮的判断7
第3章 高速凸轮试验台设计9
3.1 试验台的参数9
3.2 试验台的简介11
3.3 电机的选择......12
3.4 带的选择........13
3.4.1 已知参数13
3.4.2 设计计算13
3.4.3 5M同步带的几何尺寸已知参数14
3.4.4 5M同步带轮的几何尺寸14
3.5 轴的结构与校核15
3.6 凸轮的设计......16
3.6.1 偏心轮的设计16
3.6.2 等加速等减速规律凸轮17
3.6.3 正弦加速度规律凸轮19
3.7 摆杆的设计........20
3.8 三维模型的建立...21
第4章 传感器的选型22
4.1 传感器的选用原理22
4.2 旋转编码器的选用23
4.2.1 编码器的简介23
4.2.2 编码器的分类24
4.2.3 编码器的型号24
4.3 加速度传感器的选用26
4.3.1 压电式传感器27
4.3.2 加速度传感器的型号27
4.4 位移传感器的选用28
4.5 应变片的选用29
4.5.1 应变片原理29
4.5.2 应变片的型号29
4.5.3 应变片的测量30
第5章 试验台的动力学建模分析32
5.1 构件的动力学模型32
5.1.1 滚子摆杆的动力学建模32
5.1.2 推杆的动力学建模32
5.2 试验台动力学模型建立33
第6章 总结35
参考文献36
致 谢37
摘 要
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。
本文通过对高速凸轮的理论分析，针对几种影响高速凸轮运动规律的因素。
研制特定的的试验平台，实验中可采用三种不同规律的凸轮，采用不同刚度的摆杆，使用不同的压紧弹簧，并在不同转速下进行实验。在试验台一定位置安装相应的传感器，测试出在不同条件下他们的真实运动规律，从而了解各种影响因素对它们的影响。由于没有进行实验，本文对高速凸轮系统进行了一定的动力学建模分析。
关键词：高速凸轮；传感器；试验台；动力学建模
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。
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