含間隙弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、該論文對(duì)自動(dòng)機(jī)械中廣泛應(yīng)用的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了比較深入的研 究.文中系統(tǒng)地分析了考慮間隙、彈性、電機(jī)特性等因素的分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型的建立和求解方法,研究了這些因素對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的影響,探討了分度凸輪機(jī)構(gòu)的模態(tài)特點(diǎn)和振動(dòng)響應(yīng)的抑制方法,得到了一些重要的結(jié)論.該論文首先分析了含間隙簡(jiǎn)單機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng).研究了在無(wú)激勵(lì)和有激勵(lì)情況下的含間隙機(jī)械系統(tǒng)的響應(yīng)特點(diǎn)及參數(shù)的影響,推廣了相平面概念,提出了兩種新的相圖:位移-加

2、速度相力和速度-加速度相圖.在該文的這一部分還提出了一種分含間隙機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定性的新方法.考慮系統(tǒng)中電機(jī)特性、輸入和輸出的扭轉(zhuǎn)彈性、弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的間隙和輸入環(huán)節(jié)的間隙等因素.用拉格日方程建立了弧面分度凸輪系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型.在此基礎(chǔ)上,用多體動(dòng)力學(xué)理論建立了考慮分度盤軸和凸輪軸的彎曲振動(dòng)和軸向振動(dòng)的精細(xì)動(dòng)力學(xué)模型.同時(shí),將這一模型推廣到平行分度凸輪機(jī)構(gòu)和圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)中,并指出它們性能的差異與它們結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系.利用GEAR方法對(duì)

3、上述模型進(jìn)行了求解.通過(guò)對(duì)扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算還對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行了研究;間隙造成的橫越?jīng)_擊的表現(xiàn);預(yù)緊的存在對(duì)響應(yīng)的影響;間隙的存在對(duì)有廓形誤差的凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響;分度盤軸的剛度和載荷盤慣量對(duì)含間隙分度凸輪機(jī)構(gòu)響應(yīng)的影響;電機(jī)特性對(duì)轉(zhuǎn)速波動(dòng)和扭矩波動(dòng)的影響等等.此外,該文建立了分度凸輪機(jī)構(gòu)的各種常用凸輪曲線在含間隙情況下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)譜,該文還對(duì)一些常用曲線的動(dòng)力補(bǔ)償曲線進(jìn)行了研究,作出了它們的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)譜并提供了用輸入轉(zhuǎn)速函數(shù)實(shí)

4、現(xiàn)補(bǔ)償曲線的方法.該論文還對(duì)分度凸輪機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型的模態(tài)進(jìn)行了分析.分析了二自由度模型的固有頻率的振型隨參數(shù)的變化規(guī)律,指出了在不同模態(tài)下參數(shù)配置應(yīng)當(dāng)遵循的準(zhǔn)則.同時(shí),該文通過(guò)分析六自由度的扭轉(zhuǎn)模型的模態(tài),得出弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期不同時(shí)刻的一階固有頻率的變化情況,從模態(tài)分析的結(jié)果可對(duì)看到在分度段系統(tǒng)的一階頻率要比停歇面低,而且在停歇段輸入由和輸出軸之間的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是不耦合的.該文還對(duì)分度凸輪機(jī)構(gòu)的能控性和能控程度在理論上進(jìn)行了探