滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)電耦合傳動(dòng)性能仿真研究.pdf

1、弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代制造業(yè)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重要功能部件。通過改進(jìn)傳統(tǒng)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪滾道設(shè)計(jì)和分度盤的設(shè)計(jì)，并加入滾珠作為第三方組件，從而到達(dá)“以滾代滑”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)?；∶娣侄韧馆啓C(jī)構(gòu)在機(jī)械設(shè)計(jì)及加工制造方面已經(jīng)取得了很大的成就，但是單純靠改變凸輪的輪廓曲線、滾子的形狀以及分度盤形狀等機(jī)構(gòu)機(jī)械部分不能從根本上解決傳動(dòng)中存在的精度問題，因此，本文通過考慮機(jī)電的因素，利用ADAMS和MATLAB軟件聯(lián)合仿真，通過不同的控制方式，實(shí)現(xiàn)弧

2、面分度凸輪機(jī)電耦合的仿真研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、參照了滾珠絲杠滾道截形的設(shè)計(jì)，提出了雙圓弧凸輪滾道截形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)分度盤進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，再加入滾珠作為第三方傳動(dòng)部件后，實(shí)現(xiàn)了弧面分度凸輪“以滾代滑”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。運(yùn)用PRO/E和MATLAB軟件對(duì)凸輪進(jìn)行了三維的構(gòu)造，并分析了影響機(jī)構(gòu)壓力角的主要因素，提出了改進(jìn)方法。
　　 2、在不考慮機(jī)電影響的因素下，應(yīng)用ADAMS軟件對(duì)滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)

3、行了運(yùn)動(dòng)仿真，得到了輸出的角加速度、速度等仿真結(jié)果，為后續(xù)的仿真結(jié)果做了初步的分析。
　　 3、在考慮機(jī)電影響的因素下，利用ADAMS軟件得到了滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的被控模塊，通過分析永磁同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制，并建立了其數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，最后把滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的被控模塊和控制系統(tǒng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合仿真。在PI控制器和模糊PI器下分別進(jìn)行了仿真，通過不同的算法

4、仿真與前面的仿真結(jié)果比較，得出在模糊PI控制器控制下，其動(dòng)態(tài)性能更好。
　　 4、對(duì)滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn)研究。先介紹了機(jī)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)，并得到了參數(shù)值。然后對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究，得到了輸出軸上的角加速度運(yùn)動(dòng)曲線，為之前的仿真結(jié)果提供了有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證了仿真的正確性。
　　 通過以上的研究，實(shí)現(xiàn)了滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及機(jī)電耦合運(yùn)動(dòng)分析，為后續(xù)滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。