凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制【含動畫仿真】【含CAD圖紙+PDF圖】
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浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書景坷 同學(xué)( 機制設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) / 班級: 09(4) ) 現(xiàn)下達畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)書,望能保質(zhì)保量地認真按時完成。課題名稱凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制主要任務(wù)與目標凸輪機構(gòu)是工程中用以實現(xiàn)機械化和自動化的一種重要驅(qū)動和控制機構(gòu),在輕工、紡織、食品、醫(yī)藥、印刷、標準零件制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域運行的工作機械中獲得廣泛應(yīng)用。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,對機械設(shè)備的性能指標提出更高的要求,就凸輪機構(gòu)而言,必須進一步提高其設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上開展計算機輔助設(shè)計的研究和推廣應(yīng)用。本課題重點完成實驗臺傳動電機及調(diào)速方法選擇、相應(yīng)傳感器的按裝設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,其主要內(nèi)容: 1、了解凸輪機構(gòu)運動及特性測試試驗臺研制,研究目的。理解各種典型凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)及其特點。確定完整實驗系統(tǒng)總體方案; 2、實驗臺機械裝配圖一份及主要零件加工圖若干份; 3、相關(guān)測試用傳感器、型號選定及安裝機架設(shè)計; 4、凸輪機構(gòu)運動學(xué)分析及運動仿真設(shè)計目標:設(shè)計一臺小型 凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺, 凸輪機構(gòu)運動規(guī)律及傳動機構(gòu)傳動特性參數(shù)可測試。主要內(nèi)容與基本要求主要設(shè)計內(nèi)容: 1、了解凸輪機構(gòu)運動及特性測試試驗臺研制,研究目的。理解各種典型凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)及其特點。確定完整實驗系統(tǒng)總體方案; 2、實驗臺機械裝配圖一份及主要零件加工圖若干份; 3、相關(guān)測試用傳感器、型號選定及安裝機架設(shè)計; 4、凸輪機構(gòu)運動學(xué)分析及運動仿真設(shè)計基本要求: 要求學(xué)生掌握: Auto CAD畫圖軟件及PRO/E畫圖軟件。要求學(xué)生掌握: Auto CAD畫圖軟件及PRO/E畫圖軟件按照課題內(nèi)容,完成畢業(yè)設(shè)計要求的各種文檔,包括文獻綜述、開題報告、外文翻譯及畢業(yè)設(shè)計論文等。 嚴格按照進度安排,保質(zhì)保量完成所承擔的任務(wù);遵守實驗室規(guī)定。主要參考資料及文獻閱讀任務(wù)查閱與課題有關(guān)的文獻(論文、書籍或手冊等)不少于10篇(部),寫出符合要求的文獻綜述報告。主要參考文獻如下:1 劉昌祺,(日)牧野洋,曹西京,凸輪機構(gòu)設(shè)計M,北京市:機械工業(yè)出版社,2005,1.2 趙韓,丁爵曾,粱錦華凸輪機構(gòu)設(shè)計M北京:高等教育出版社,19933 Mills J K,Optimal design and sensitivity analysls of flexible cam mechanismsJ, Mech Mach Theory,19934 Hongsen Y.Variable-speed method for improving motion characteristics of cam systemsJ Mech DesJ,Trans ASME19965 Tidwell P H.Synthesis of wrapping camsJ Mech DesJ,Trans ASME,19946 世薄平行分度凸輪機構(gòu)J機械設(shè)計,1994,12(10), 1317外文翻譯任務(wù)閱讀2篇以上(10000字符左右)的外文材料,完成2000漢字以上的英譯漢翻譯。英文文獻:(1)Optimisation Methods for Cam Mechanisms(2)A Hybrid Approach for Cam Shape Design and Profile Machining of General Plate Cam Mechanisms計劃進度:起止時間內(nèi)容2012.12.17-2012.12.21畢業(yè)設(shè)計前期資料準備、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、外文翻譯任務(wù)布置2012.12.22-2013.1.13文獻閱讀、外文翻譯、綜述報告、開題報告2013.1.14-2013.1.18綜述報告、外文翻譯、開題報告,開題答辯2013.1.19-2013.3.15總體方案設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計,三維零件圖,開題答辯2013.3.16-2013.4.15裝配圖、運動仿真、二維零件圖、中期檢查2013.4.16-2013.5.03二維零件圖、裝配圖、論文撰寫2013.5.04-2013.5.10論文修改、評閱、論文第一次答辯2013.5.11-2013.5.30論文第二次、第三次答辯實習地點指導(dǎo)教師簽 名年 月 日系 意 見系主任簽名: 年 月 日學(xué)院蓋章主管院長簽名: 年 月 日浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告班 級09機械類(4)班姓 名景坷課題名稱凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制開題報告目 錄1 選題的背景與意義1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.2 凸輪機構(gòu)試驗平臺研究意義1.1.3 凸輪設(shè)計方法和設(shè)計軟件2 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1 基本內(nèi)容2.2 擬解決的主要問題3 研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果3.1 研究思路方案3.2 可行性分析3.3 預(yù)期研究成果4 研究工作計劃參考文獻(開題報告全文附后)成績:答 辯意 見答辯組長簽名: 年 月 日系主任審核意見簽名: 年 月 日凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制景坷( 09機械類(4)班 B09300412)凸輪機構(gòu)是工程中用以實現(xiàn)機械化和自動化的一種重要驅(qū)動和控制機構(gòu),在輕工、紡織、食品、醫(yī)藥、印刷、標準零件制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域運行的工作機械中獲得廣泛應(yīng)用。凸輪機構(gòu)之所以能夠得到如此廣泛應(yīng)用,是因為它具有傳動、導(dǎo)向和控制等功能。當它作為傳動機構(gòu)時,可以產(chǎn)生復(fù)雜的運動規(guī)律:當它作為導(dǎo)向機構(gòu)時,可使工作機械的動作端產(chǎn)生復(fù)雜的運動軌跡:當它作為控制機構(gòu)時,可控制執(zhí)行機構(gòu)的工作循環(huán)。隨著社會發(fā)展和科技進步為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,對機械設(shè)備的性能指標提出更高的要求,作為機械設(shè)備核心部件的凸輪機構(gòu)而言,必須進一步提高其設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上開展計算機輔助設(shè)計的研究和推廣應(yīng)用。因此,開展對凸輪機構(gòu)運動分析的研究,對于揭示機構(gòu)的運動性能,進行機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和動力學(xué)分析有著重要的實際意義。1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 凸輪機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國對凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和研究已有多年的歷史,目前仍在繼續(xù)擴展和深入。1983年全國第三屆機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)討論會上關(guān)于凸輪機構(gòu)的論文只有8篇,涉及設(shè)計、運動規(guī)律、分析、廓線的綜合等四個研究方向。到了1988年第六屆會議,已有凸輪機構(gòu)方面的論文20篇,增加了動力學(xué)、振動、優(yōu)化設(shè)計等研究方向。而1990年第七屆會議,凸輪機構(gòu)方面的論文22篇,又增加了CADCAM、誤差分析等研究方向。近幾年,對凸輪分度機構(gòu)方面的研究也不斷深入,并發(fā)表了一系列論文,對凸輪機構(gòu)的共軛曲面原理、專家系統(tǒng)等方面也有了相當?shù)难芯俊,F(xiàn)在凸輪機構(gòu)已經(jīng)在包裝機械、食品機械、紡織機械、交通運輸機械、動力機械、印刷機械等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是,與先進國家相比,我國對凸輪機構(gòu)的研究和應(yīng)用還存在較在的差距,尤其是在對振動的研究、凸輪機構(gòu)的加工及產(chǎn)品開發(fā)等方面。在歐美各國,很多學(xué)者為凸輪機構(gòu)的研究作出了貢獻。早在三十年代,F(xiàn)DFurman就寫了一本系統(tǒng)介紹凸輪設(shè)計的著作,當時的研究工作主要集中在低速凸輪機構(gòu),而且主要分析的是運動規(guī)律。到了四十年代,人們開始對配氣凸輪機構(gòu)的振動進行深入研究,并從經(jīng)驗設(shè)計過渡到有理論根據(jù)的運動學(xué)和動力學(xué)分析。四十年代末,JAHron等人已經(jīng)注意到從動件的剛度對凸輪機構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)有明顯的影響。五十年代初,DBMitchell最先對凸輪機構(gòu)進行實驗研究。后來不少學(xué)者采用多種儀器,如高速攝影機、加速度分析儀和動態(tài)應(yīng)變儀等,對高速凸輪的動力學(xué)響應(yīng)進行測量,并獲得了許多重要成果。隨著計算機的發(fā)展,凸輪機構(gòu)的CADCAM獲得巨大成功,凸輪機構(gòu)的研究經(jīng)歷了從經(jīng)驗設(shè)計到優(yōu)化設(shè)計,從單純的運動分析到動力學(xué)研究,從手工加工到CAM等發(fā)展階段。僅八、九十年代,就有PDiemtma,JKMills ,YPeng ,VY Belrstij ,YWChan等人先后發(fā)表了有關(guān)凸輪機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面的論文,而Tsay,Bagci,Camil,Yilmaz,Yuksel,AIMahyuddin,Cardona,Aiberto,TLDrenser 等人先后發(fā)表了有關(guān)凸輪振動、動態(tài)響應(yīng)等動力學(xué)性能方面的論文。歐美各國的學(xué)者還特別注重研究文獻的收集整理,PWJensen在其專著凸輪設(shè)計與制造中幾乎列出了1984年以前的、有記載的、可以找得到的所有的文獻資料,共1817篇。根據(jù)該書和1984年以后出版的Ei,對歐美各國自1950年以來在各研究方向所發(fā)表的論文數(shù)量作了初略的統(tǒng)計,總結(jié)得出四十年來歐美各國凸輪機構(gòu)研究的特點大致如下;(1)論文數(shù)量多,研究范圍廣。(2)研究的連續(xù)性和發(fā)展性強。在每個研究方向上每年都有相當數(shù)量的論文發(fā)表,而且關(guān)于新技術(shù)應(yīng)用的論文數(shù)量也逐年增多。如五十年代至六十年代,有關(guān)設(shè)計加工及刀具的論文是大量的,而有關(guān)優(yōu)化設(shè)計的論文幾乎沒有。到了七十至八十年代,這方面的論文顯著增多,而到了九十年代,有關(guān)凸輪機構(gòu)動力學(xué)方面的研究論文大量發(fā)表,同時有關(guān)高速凸輪機構(gòu)的新的分析方法和改善其動力學(xué)性能方面的研究論文也不斷涌現(xiàn)。因此可以認為,凸輪機構(gòu)的研究是持續(xù)且有發(fā)展的。(3)研究工作隨著新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生和應(yīng)用而深化。倒如凸輪機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,早期的優(yōu)化目標極為簡單,主要是確定最小基圓半徑。隨著優(yōu)化方法和計算機的應(yīng)用,優(yōu)化目標的選擇也越來越復(fù)雜,如可以是最小體積、最小接觸應(yīng)力、最長壽命、從動件最小振動、最高效率、最小功耗等。(4)基礎(chǔ)理論的研究持續(xù)穩(wěn)定。雖然凸輪機構(gòu)的研究不斷有新的擴展,但是對其基礎(chǔ)理論如從動件運動規(guī)律、幾何學(xué)、運動學(xué)等方面的研究論文仍有相當多的數(shù)量,這是因為當其他方面的研究需要深化和擴展時,往往由于基礎(chǔ)理論研究得不夠而難以繼續(xù)。倒如采用優(yōu)化方法,如果數(shù)學(xué)模型誤差很大,再好的優(yōu)化方法也得不到好的結(jié)果。日本也特別重視凸輪機構(gòu)的研究,有很多從事凸輪機構(gòu)研究的專家,早期有小才川介、中開英一等,現(xiàn)在有牧野洋、西岡雅夫 筱原茂之等還有許多專門生產(chǎn)凸輪機構(gòu)的公司,如大冢公司、三共制作所、 和凸輪公司等。日本經(jīng)常舉行討論凸輪機構(gòu)的學(xué)術(shù)會議。在有關(guān)的國際性刊物上也經(jīng)??吹饺毡驹谕馆啓C構(gòu)研究方面的論文。日本近期在凸輪技術(shù)的發(fā)展上所做的工作主要有以下幾個方面:(1)在機構(gòu)設(shè)計方面,致力于尋求凸輪機構(gòu)的精確解和使凸輪曲線多樣化,以適應(yīng)新的要求。(2)加強了凸輪機構(gòu)動力學(xué)和振動方面的研究提高了機構(gòu)的速度,發(fā)展了高速凸輪。他們已經(jīng)生產(chǎn)出分度數(shù)每分鐘8000次的分度凸輪機構(gòu)。(3)研制新的凸輪加工設(shè)備,以適應(yīng)新開發(fā)的產(chǎn)品 實現(xiàn)了凸輪機構(gòu)的小型化和大型化,已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)出了世界上最小和最大的蝸桿凸輪機構(gòu),中心距前者為28mm,后者為800mm。(4)加強凸輪機構(gòu)的標準化,發(fā)展成批生產(chǎn)的標準凸輪機構(gòu)。(5)發(fā)展凸輪機構(gòu)的CAD/CAM系統(tǒng)。日本學(xué)者特別注重將各方面的研究成果應(yīng)用到實際的產(chǎn)品開發(fā)中去,如他們充分地認識到凸輪機構(gòu)作為控制機構(gòu)具有高速下的穩(wěn)定性、優(yōu)良的再現(xiàn)性、良好的運動特性和可靠性、易于實現(xiàn)同步控制、剛度高等優(yōu)越性,因而十分重視將凸輪機構(gòu)與電子技術(shù)相結(jié)合,在控制機構(gòu)上作廣泛的研究,從而拓寬了凸輪機構(gòu)的用途。1.1.2 凸輪機構(gòu)研究趨勢 雖然已有很多學(xué)者對凸輪機構(gòu)的研究做了相當多的工作,但在各研究方向仍有許多可繼續(xù)進行的工作,并有一些研究工作有待開發(fā)。從設(shè)計的角度考慮,大致有以下幾點: (1)在從動件運動規(guī)律的研究方面,除了繼續(xù)尋找更好的運動規(guī)律外,要研究有效的分析方法。 (2)在幾何學(xué)和運動學(xué)的研究方面,要綜合考慮各種凸輪機構(gòu),盡可能導(dǎo)出普遍適用的計算公式。已有研究大多集中于平面和圓柱凸輪,而且是一種凸輪一種研究方法,因而設(shè)計公式過多,近似較多,并影響到其他方面(如CAD的應(yīng)用等)的研究。(3)發(fā)展通用而有效的CAD系統(tǒng)。由于種種原因,計算機在凸輪機構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用一直被局限于幾種平面和圓柱凸輪機構(gòu),且每一程序一般只能處理一、二種機構(gòu),對比較完整的CAD系統(tǒng)的研究,在近十幾年才開始,且很不完善。(4)引入專家系統(tǒng)或人工智能CAD系統(tǒng)。由于凸輪機構(gòu)不是標準機構(gòu),種類多,應(yīng)用廣,加之許多已有的知識不能公式化,所以應(yīng)用普通的CAD系統(tǒng),有時效果并不很理想。如果引入專家系統(tǒng),則可以獲得較為理想的結(jié)果。 (5)動力學(xué)研究的深化及研究成果的進一步實用化 由于動力學(xué)問題本身的復(fù)雜性,導(dǎo)致研究主要集中于低、中速凸輪機構(gòu),對高速凸輪機構(gòu)的動力學(xué)研究還不夠深入、完善,所以,人們對這些研究成果的可靠性存在懷疑,這些成果的應(yīng)用尚不廣泛。 (6)加強對凸輪機構(gòu)的運動學(xué)特性和動力學(xué)特性的計算機模擬,以提高設(shè)計質(zhì)量和縮短產(chǎn)品研制周期。1.1.3 凸輪設(shè)計方法和設(shè)計軟件凸輪機構(gòu)分類如圖1-1圖1-1 凸輪機構(gòu)的分類設(shè)計凸輪機構(gòu)時,首先應(yīng)根據(jù)工作要求確定從動件的運動規(guī)律,然后再按照這一運動規(guī)律設(shè)計凸輪廓線。凸輪廓線的設(shè)計方法有作圖法和解析法,其基本原理相同。為了便于在圖紙上繪制出凸輪的輪廓曲線,可采用反轉(zhuǎn)法。圖1-2表示的是對心直動尖底從動件盤形凸輪機構(gòu)為例來說明其基本原理。圖1-2 反轉(zhuǎn)法畫凸輪真實運動:凸輪以等角速度 繞軸 O 逆時針轉(zhuǎn)動,推動從動件在導(dǎo)路中上、下往復(fù)移動。反轉(zhuǎn)法:整個機構(gòu)加上一個(-)的轉(zhuǎn)動凸輪靜止固定不動從動件隨導(dǎo)路一起以角速度(-)轉(zhuǎn)動,同時又按原來的運動規(guī)律相對導(dǎo)路作移動從動件尖端參與復(fù)合運動所劃出的軌跡即為凸輪廓線。凸輪機構(gòu)的形式多種多樣,反轉(zhuǎn)法原理適用于各種凸輪輪廓曲線的設(shè)計。一 作圖法設(shè)計凸輪廓線 1.對心直動尖底從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計 已知:基圓半徑ro、從動件的運動規(guī)律、凸輪逆時針方向轉(zhuǎn)動;試設(shè)計凸輪廓線。如圖1-3所示。圖1-3 對心直動尖底從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計2. 偏置直動尖底從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計如圖1-4所示。圖1-4 偏置直動尖底從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計3.平底從動件平底從動件盤形凸輪機構(gòu)凸輪輪廓曲線的設(shè)計思路與上述滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)相似,不同的是:應(yīng)畫出一系列平底,作平底直線族的包絡(luò)線,即得到凸輪的實際廓線。如圖1-5所示。圖1-5 平底從動件凸輪輪廓線設(shè)計4.擺動從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計圖示為一尖端擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪軸心與從動件轉(zhuǎn)軸之間的中心距為a凸輪基圓半徑為rb,從動件長度為l,凸輪以等角速度 逆時針轉(zhuǎn)動,從動件的運動規(guī)律如1-6所示。設(shè)計該凸輪的輪廓曲線。注意:圖中凸輪廓線與擺桿AB在某些位置已經(jīng)相交。故在考慮機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)將從動件做成彎桿形式,以避免機構(gòu)運動過程中凸輪與從動件發(fā)生干涉。圖1-6 擺動從動件盤形凸輪廓線的設(shè)計5. 圓柱凸輪輪廓曲線的設(shè)計圓柱凸輪機構(gòu)是一種空間凸輪機構(gòu)。其輪廓曲線為一條空間曲線,不能直接在平面上表示。但是圓柱面可以展開成平面,圓柱凸輪展開后便成為平面移動凸輪。平面移動凸輪是盤形凸輪的一個特例。因此可用前述盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計的原理和方法,來繪制圓柱凸輪輪廓曲線的展開圖。1)直動推桿圓柱端面凸輪設(shè)計實際上,在作推桿位移線圖時,若取橫軸長為圓柱體周長的話,即畫出該凸輪的理論廓線。如圖1-7所示。圖1-7 直動推桿圓柱端面凸輪設(shè)計2) 擺動推桿圓柱凸輪設(shè)計圖1-8 擺動推桿圓柱凸輪設(shè)計二用解析法設(shè)計凸輪廓線 用解析法設(shè)計凸輪廓線,就是根據(jù)從動件的運動規(guī)律和已知的機構(gòu)參數(shù),求出凸輪廓線的方程式,并精確地計算出凸輪廓線上各點的坐標值。設(shè)計凸輪的軟件為了必須進一步提高凸輪機構(gòu)設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了許多計算機輔助設(shè)計軟件,基于pro/e,solidwork,UG,MachineCam,F(xiàn)eatureCAM,CAXA,MATLAB等1.1.4凸輪加工方法凸輪加工的關(guān)鍵是型面加工。加工凸輪型面的方法可分為兩類:一類是用手工、機床掛輪和數(shù)控機床等直接加工;另一類是用仿形法間接加工。仿形法生產(chǎn)率高,適于成批大量生產(chǎn)。由于按靠模仿形時,靠模的制造誤差和仿形過程的誤差,都會影響到工件加工精度,所以凸輪的直接加工法一般要比間接加工法容易控制加工精度,生產(chǎn)率一般較低,多用于單件、小批生產(chǎn)。但數(shù)控機床加工也用于中批生產(chǎn)。一:直接加工法 (1) 按劃線加工 按劃線加工是指加工好凸輪基準面后,由鉗工劃出凸輪工作型面線,然后按線粗銑或鉆孔后鋸開,最后由鉗工修挫成形,用金屬板劃線后按線檢驗。此法生產(chǎn)率低,只適宜單件生產(chǎn)精度較低的凸輪。 (2)在銑床上用分度頭及掛輪銑 凸輪工作型面為阿基米德螺旋線和漸開線時,可在銑床上利用分度頭和掛輪銑削,如圖1-9所示。加工時,工件裝在分度頭上,并與水平線傾斜。角,工作臺由絲杠掛輪傳動。隨著分度頭的旋轉(zhuǎn),分度頭與工作臺帶動凸輪坯逐漸向銑刀靠近,從而銑出各種型面曲線。分度頭主軸傾斜角是為了確定掛輪齒數(shù)時便于計算和利用一套掛輪銑出多種曲線而設(shè)的。這種凸輪型面加工方法因受傳動精度等影響,型面精度不很高,主要用于不淬硬凸輪的加工和型面磨削前的預(yù)加工圖1-9 用分度頭和掛輪銑削銑凸輪(3)用數(shù)控機床加工 隨著數(shù)控機床的日益發(fā)展和普及,中小批量凸輪越來越多地利用數(shù)控機床進行加工。在數(shù)控機床上加工凸輪型面時,先根據(jù)凸輪型面的參數(shù)編制程序,輸入到數(shù)控裝置中,控制機床的縱橫進給運動,完成凸輪型面的自動加工。其精度和可靠性大為提高。二:仿型加工法 仿型加工法也叫復(fù)制加工,它是按靠?;驑影逋馆喌脑图庸?。廣泛應(yīng)用于凸輪的中批及大批生產(chǎn)中。屬于仿形法加工的有:靠模車削、仿形銑削和仿形磨削。現(xiàn)代的凸輪仿形法加工,多用液壓仿形銑床、光電跟蹤仿形銑床和傷形磨床等加工。 (1) 靠模車凸輪 在普通車床上,利用仿形裝置可以加工具有封閉輪廓的盤形和圓柱形的凸輪,如圖1-10所示。圖1-10靠模車凸輪圖中在普通車床上安裝了帶有滾子的靠模裝置,通過靠模2把凸輪工作表面尺寸轉(zhuǎn)換到刀具的運動上去,橫拖板上的滾子3借助于彈簧的作用始終保持與靠模接觸。切削時縱向進給自動(或手動)進行,而橫向進給由靠??刂?,從而加上出成型工作表面。 (2) 仿形銑凸輪 利用靠模夾具銑削凸輪的工作情況可參見圖1-11圖1-11 仿形銑凸輪機械式仿形加工凸輪時,靠模磨損快,加工精度低?,F(xiàn)代的仿形銑床,采用液壓或電液仿形系統(tǒng),光電跟蹤仿形系統(tǒng)等。采用液壓或電液仿形銑床時,由于靠模所受壓力極小,使用壽命長,因而可以采用鑄鐵、鋁合金、木材、石膏等容易加工的材料制造。采用光電跟蹤仿形時,由于光電系統(tǒng)可跟蹤白色背景上的黑線、工藝人員只需繪制凸輪的輪廓圖,就可按圖進行輪廓仿形加工。 (3)仿形磨削凸輪 仿形磨削用于加工凸輪型面已淬硬且粗糙度要求小,輪廓功線的向徑精度要求較高的凸輪。 仿形磨削可在通用機床上安裝仿形裝置和磨頭進行加工,亦可在專門的仿形磨床上加工,它們的構(gòu)造與工作原理基本上與仿形銑削相同。 使用數(shù)控機床加工凸輪目前漸漸增多,是一種較新的加工方法。 三:用專用靠模、專用夾具枉普通立銑床上銑削 在立銑床上松開刀架橫向進給的螺絲,靠配通產(chǎn)生的力迫使?jié)L于一直靠緊靠模。這種方法在工廠既沒靠模銑床, 又沒有數(shù)控機床的條件下而生產(chǎn)批量又較大的場合下使用。 四:在萬能銑床上加工 從動桿作勻速運動的凸輪,盤狀凸輪的輪廓曲線是阿基米德螺線,圓柱凸輪的槽展開圖為一斜直線。 這兩種凸輪的輪廓曲線可以在萬能銑床上加工,只要計算好配換齒輪,刀具即能按上述曲線運動,加工比較方便。 1.2 凸輪機構(gòu)試驗臺研究意義 在這個實驗平臺中,將凸輪的設(shè)計、分析,優(yōu)化及測試進行一系列的綜合性實驗,不僅可供學(xué)生使用,增強他們的綜合設(shè)計與創(chuàng)新能力、實踐動手能力、分析和解決問題能力,而且還可以為凸輪機構(gòu)的進一步研究提供一個平臺。通過這個實驗平臺,可以研究凸輪的輪廓曲線,分析各種運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù),然后進行凸輪機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。因此,凸輪機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制對于凸輪機構(gòu)的深入研究和生產(chǎn)制造都會起著重要的作用。2 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題2.1 基本內(nèi)容本課題主要內(nèi)容有: 1、了解凸輪機構(gòu)運動及特性測試試驗臺研制,研究目的。理解各種典型凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)及其特點。確定完整實驗系統(tǒng)總體方案; 2、實驗臺機械裝配圖一份及主要零件加工圖若干份; 3、相關(guān)測試用傳感器、型號選定及按裝機架設(shè)計; 4、凸輪機構(gòu)運動學(xué)分析及運動仿真設(shè)計。2.2 擬解決的主要問題設(shè)計一臺小型凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺, 完成凸輪機構(gòu)運動規(guī)律及傳動機構(gòu)傳動特性參數(shù)可測試。利用計算機對凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,然后,通過計算機對凸輪機構(gòu)的運動進行仿真和測試分析,從而實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計與計算機仿真和測試分析有效的結(jié)合,實現(xiàn)理論與實際的緊密結(jié)合。從而深入了解不同規(guī)律的盤形凸輪和圓柱凸輪機構(gòu)的運動特點。進一步提高其設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上開展計算機輔助設(shè)計的研究和推廣應(yīng)用。3 研究思路方案、可行性分析及預(yù)期成果3.1 研究思路方案3.1.1 凸輪機構(gòu)工作的基本原理凸輪機構(gòu)的類型眾多,輪廓曲線通常也比較復(fù)雜,本課題所選用的是最常用的盤形凸輪機構(gòu),直動從動件盤形凸輪,如圖3-1所示。當凸輪l繞軸O旋轉(zhuǎn)時,推動從動件2沿導(dǎo)軌3(機架)做往復(fù)直線運動。通常,凸輪為機構(gòu)的原動件。 圖3-1 凸輪機構(gòu)3.1.2 試驗臺系統(tǒng)組成試驗臺系統(tǒng)框圖如圖3-2所示,它由以下設(shè)備組成:1、凸輪綜合實驗臺(凸輪實驗臺的機械結(jié)構(gòu))。2、凸輪軸角位移傳感器、角度盤, 各 1個,測量凸輪回轉(zhuǎn)軸角位移。3、直動從動件位移傳感器、百分表, 各 1個,測量直動從動件位移。4、擺動從動件角位移傳感器。5、凸輪運動精密測量儀(單片機系統(tǒng))。6、計算機7、打印機圖3-2 試驗臺系統(tǒng)框圖3.2 可行性分析凸輪機構(gòu)是最簡單的平面機構(gòu)之一。在前人研究工作基礎(chǔ)上,本設(shè)計論文進行凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制,在基本原理上是可行的。本設(shè)計的工作主要涉及力學(xué)、機械原理和機械設(shè)計等方面的知識,CAD等設(shè)計軟件,本人已學(xué)習了這些相關(guān)課程,并取得了較好的成績,掌握了本設(shè)計所需的基本知識。指導(dǎo)老師及其課題組在相關(guān)研究方面具有很多成功的經(jīng)驗,本設(shè)計的研究方法思路經(jīng)過深思熟慮,切實可行,能夠確保畢業(yè)設(shè)計的順利完成并取得預(yù)期的研究成果。3.3 預(yù)期研究成果完成實驗臺相應(yīng)傳感器的按裝設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,保證設(shè)計能較好的滿足設(shè)計要求。 研究工作計劃起止時間內(nèi)容2012.11.172012.12.03調(diào)研、信息匯總,文獻查閱分析2012.12.072013.01.03外文翻譯、文獻綜述、開題報告,并熟悉理論力學(xué)、機械原理等相關(guān)知識2013.01.042013.01.14提交開題報告、文獻綜述及外文翻譯2013.01.162013.01.16開題答辯2013.01.182013.03.10凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺的整體方案設(shè)計2013.03.112013.03.28試驗平臺設(shè)計及零部件設(shè)計2013.03.292013.04.11試驗平臺裝配2013.04.122013.04.24繪制裝配圖及主要零件圖2013.04.252013.05.02結(jié)構(gòu)改進設(shè)計及畢業(yè)論文撰寫2013.05.032013.05.10完成并提交畢業(yè)論文2013.05.112013.05.24整理材料準備答辯2013.05.252013.05.29論文答辯參考文獻1 劉昌祺,(日)牧野洋,曹西京,凸輪機構(gòu)設(shè)計M,北京市:機械工業(yè)出版社,2005,1.2 趙韓,丁爵曾,粱錦華凸輪機構(gòu)設(shè)計M北京:高等教育出版社,19933 吳努,沈世薄平行分度凸輪機構(gòu)J機械設(shè)計,1994,12(10), 13174 吳努,沈世薄同形共軛凸輪的設(shè)計J機槭設(shè)計,1994,11(5):20225 Mills J K,Optimal design and sensitivity analysls of flexible cam mechanismsJ, Mech Mach Theory,19935 Hongsen Y.Variable-speed method for improving motion characteristics of cam systemsJ Mech DesJ,Trans ASME19966 Tidwell P H.Synthesis of wrapping camsJ Mech DesJ,Trans ASME,19947 Gonzalez P,Antonio MSynthesis of camocillating roller-follower mechanisms,a unfied approach,Mechanism Design and SynthesisJ,ASME Des Eng Div Publ DE,19929 牧野洋自動機械機構(gòu)學(xué)M北京:科學(xué)出版杜,1980FD10 趙韓,丁爵曾,粱錦華凸輪機構(gòu)設(shè)計M北京:高等教育出版社,199315浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述報告班 級09機械類(4)班姓 名景坷課題名稱凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制文獻綜述目 錄1 前言2 國內(nèi)凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀3 國外凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀4 凸輪機構(gòu)研究趨勢5 總結(jié)參考文獻(報告全文附后)指導(dǎo)教師審批意見簽名: 年 月 日凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制景坷( 09機械類(4)班 B09300412)1 前言 凸輪機構(gòu)是工程中用以實現(xiàn)機械化和自動化的一種重要驅(qū)動和控制機構(gòu),在輕工、紡織、食品、醫(yī)藥、印刷、標準零件制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域運行的工作機械中獲得廣泛應(yīng)用。凸輪機構(gòu)之所以能夠得到如此廣泛應(yīng)用,是因為它具有傳動、導(dǎo)向和控制等功能。當它作為傳動機構(gòu)時,可以產(chǎn)生復(fù)雜的運動規(guī)律:當它作為導(dǎo)向機構(gòu)時,可使工作機械的動作端產(chǎn)生復(fù)雜的運動軌跡:當它作為控制機構(gòu)時,可控制執(zhí)行機構(gòu)的工作循環(huán)。隨著社會發(fā)展和科技進步為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,對機械設(shè)備的性能指標提出更高的要求,作為機械設(shè)備核心部件的凸輪機構(gòu)而言,必須進一步提高其設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上開展計算機輔助設(shè)計的研究和推廣應(yīng)用。因此,開展對凸輪機構(gòu)運動分析的研究,對于揭示機構(gòu)的運動性能,進行機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和動力學(xué)分析有著重要的實際意義。2 國內(nèi)凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀我國對凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和研究已有多年的歷史,目前仍在繼續(xù)擴展和深入。1983年全國第三屆機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)討論會上關(guān)于凸輪機構(gòu)的論文只有8篇,涉及設(shè)計、運動規(guī)律、分析、廓線的綜合等四個研究方向。到了1988年第六屆會議,已有凸輪機構(gòu)方面的論文20篇,增加了動力學(xué)、振動、優(yōu)化設(shè)計等研究方向。而1990年第七屆會議,凸輪機構(gòu)方面的論文22篇,又增加了CADCAM、誤差分析等研究方向。近幾年,對凸輪分度機構(gòu)方面的研究也不斷深入,并發(fā)表了一系列論文,對凸輪機構(gòu)的共軛曲面原理、專家系統(tǒng)等方面也有了相當?shù)难芯俊,F(xiàn)在凸輪機構(gòu)已經(jīng)在包裝機械、食品機械、紡織機械、交通運輸機械、動力機械、印刷機械等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是,與先進國家相比,我國對凸輪機構(gòu)的研究和應(yīng)用還存在較在的差距,尤其是在對振動的研究、凸輪機構(gòu)的加工及產(chǎn)品開發(fā)等方面。3 國外凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀在歐美各國,很多學(xué)者為凸輪機構(gòu)的研究作出了貢獻。早在三十年代,F(xiàn)DFurman就寫了一本系統(tǒng)介紹凸輪設(shè)計的著作,當時的研究工作主要集中在低速凸輪機構(gòu),而且主要分析的是運動規(guī)律。到了四十年代,人們開始對配氣凸輪機構(gòu)的振動進行深入研究,并從經(jīng)驗設(shè)計過渡到有理論根據(jù)的運動學(xué)和動力學(xué)分析。四十年代末,JAHron等人已經(jīng)注意到從動件的剛度對凸輪機構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)有明顯的影響。五十年代初,DBMitchell最先對凸輪機構(gòu)進行實驗研究。后來不少學(xué)者采用多種儀器,如高速攝影機、加速度分析儀和動態(tài)應(yīng)變儀等,對高速凸輪的動力學(xué)響應(yīng)進行測量,并獲得了許多重要成果。隨著計算機的發(fā)展,凸輪機構(gòu)的CADCAM獲得巨大成功,凸輪機構(gòu)的研究經(jīng)歷了從經(jīng)驗設(shè)計到優(yōu)化設(shè)計,從單純的運動分析到動力學(xué)研究,從手工加工到CAM等發(fā)展階段。僅八、九十年代,就有PDiemtma,JKMills ,YPeng ,VY Belrstij ,YWChan等人先后發(fā)表了有關(guān)凸輪機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面的論文,而Tsay,Bagci,Camil,Yilmaz,Yuksel,AIMahyuddin,Cardona,Aiberto,TLDrenser 等人先后發(fā)表了有關(guān)凸輪振動、動態(tài)響應(yīng)等動力學(xué)性能方面的論文。歐美各國的學(xué)者還特別注重研究文獻的收集整理,PWJensen在其專著凸輪設(shè)計與制造中幾乎列出了1984年以前的、有記載的、可以找得到的所有的文獻資料,共1817篇。根據(jù)該書和1984年以后出版的Ei,對歐美各國自1950年以來在各研究方向所發(fā)表的論文數(shù)量作了初略的統(tǒng)計,總結(jié)得出四十年來歐美各國凸輪機構(gòu)研究的特點大致如下;(1)論文數(shù)量多,研究范圍廣。(2)研究的連續(xù)性和發(fā)展性強。在每個研究方向上每年都有相當數(shù)量的論文發(fā)表,而且關(guān)于新技術(shù)應(yīng)用的論文數(shù)量也逐年增多。如五十年代至六十年代,有關(guān)設(shè)計加工及刀具的論文是大量的,而有關(guān)優(yōu)化設(shè)計的論文幾乎沒有。到了七十至八十年代,這方面的論文顯著增多,而到了九十年代,有關(guān)凸輪機構(gòu)動力學(xué)方面的研究論文大量發(fā)表,同時有關(guān)高速凸輪機構(gòu)的新的分析方法和改善其動力學(xué)性能方面的研究論文也不斷涌現(xiàn)。因此可以認為,凸輪機構(gòu)的研究是持續(xù)且有發(fā)展的。(3)研究工作隨著新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生和應(yīng)用而深化。倒如凸輪機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,早期的優(yōu)化目標極為簡單,主要是確定最小基圓半徑。隨著優(yōu)化方法和計算機的應(yīng)用,優(yōu)化目標的選擇也越來越復(fù)雜,如可以是最小體積、最小接觸應(yīng)力、最長壽命、從動件最小振動、最高效率、最小功耗等。(4)基礎(chǔ)理論的研究持續(xù)穩(wěn)定。雖然凸輪機構(gòu)的研究不斷有新的擴展,但是對其基礎(chǔ)理論如從動件運動規(guī)律、幾何學(xué)、運動學(xué)等方面的研究論文仍有相當多的數(shù)量,這是因為當其他方面的研究需要深化和擴展時,往往由于基礎(chǔ)理論研究得不夠而難以繼續(xù)。倒如采用優(yōu)化方法,如果數(shù)學(xué)模型誤差很大,再好的優(yōu)化方法也得不到好的結(jié)果。日本也特別重視凸輪機構(gòu)的研究,有很多從事凸輪機構(gòu)研究的專家,早期有小才川介、中開英一等,現(xiàn)在有牧野洋、西岡雅夫 筱原茂之等還有許多專門生產(chǎn)凸輪機構(gòu)的公司,如大冢公司、三共制作所、 和凸輪公司等。日本經(jīng)常舉行討論凸輪機構(gòu)的學(xué)術(shù)會議。在有關(guān)的國際性刊物上也經(jīng)??吹饺毡驹谕馆啓C構(gòu)研究方面的論文。日本近期在凸輪技術(shù)的發(fā)展上所做的工作主要有以下幾個方面:(1)在機構(gòu)設(shè)計方面,致力于尋求凸輪機構(gòu)的精確解和使凸輪曲線多樣化,以適應(yīng)新的要求。(2)加強了凸輪機構(gòu)動力學(xué)和振動方面的研究提高了機構(gòu)的速度,發(fā)展了高速凸輪。他們已經(jīng)生產(chǎn)出分度數(shù)每分鐘8000次的分度凸輪機構(gòu)。(3)研制新的凸輪加工設(shè)備,以適應(yīng)新開發(fā)的產(chǎn)品 實現(xiàn)了凸輪機構(gòu)的小型化和大型化,已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)出了世界上最小和最大的蝸桿凸輪機構(gòu),中心距前者為28mm,后者為800mm。(4)加強凸輪機構(gòu)的標準化,發(fā)展成批生產(chǎn)的標準凸輪機構(gòu)。(5)發(fā)展凸輪機構(gòu)的CAD/CAM系統(tǒng)。日本學(xué)者特別注重將各方面的研究成果應(yīng)用到實際的產(chǎn)品開發(fā)中去,如他們充分地認識到凸輪機構(gòu)作為控制機構(gòu)具有高速下的穩(wěn)定性、優(yōu)良的再現(xiàn)性、良好的運動特性和可靠性、易于實現(xiàn)同步控制、剛度高等優(yōu)越性,因而十分重視將凸輪機構(gòu)與電子技術(shù)相結(jié)合,在控制機構(gòu)上作廣泛的研究,從而拓寬了凸輪機構(gòu)的用途。4 凸輪機構(gòu)研究趨勢 雖然已有很多學(xué)者對凸輪機構(gòu)的研究做了相當多的工作,但在各研究方向仍有許多可繼續(xù)進行的工作,并有一些研究工作有待開發(fā)。從設(shè)計的角度考慮,大致有以下幾點: (1)在從動件運動規(guī)律的研究方面,除了繼續(xù)尋找更好的運動規(guī)律外,要研究有效的分析方法。 (2)在幾何學(xué)和運動學(xué)的研究方面,要綜合考慮各種凸輪機構(gòu),盡可能導(dǎo)出普遍適用的計算公式。已有研究大多集中于平面和圓柱凸輪,而且是一種凸輪一種研究方法,因而設(shè)計公式過多,近似較多,并影響到其他方面(如CAD的應(yīng)用等)的研究。(3)發(fā)展通用而有效的CAD系統(tǒng)。由于種種原因,計算機在凸輪機構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用一直被局限于幾種平面和圓柱凸輪機構(gòu),且每一程序一般只能處理一、二種機構(gòu),對比較完整的CAD系統(tǒng)的研究,在近十幾年才開始,且很不完善。(4)引入專家系統(tǒng)或人工智能CAD系統(tǒng)。由于凸輪機構(gòu)不是標準機構(gòu),種類多,應(yīng)用廣,加之許多已有的知識不能公式化,所以應(yīng)用普通的CAD系統(tǒng),有時效果并不很理想。如果引入專家系統(tǒng),則可以獲得較為理想的結(jié)果。 (5)動力學(xué)研究的深化及研究成果的進一步實用化 由于動力學(xué)問題本身的復(fù)雜性,導(dǎo)致研究主要集中于低、中速凸輪機構(gòu),對高速凸輪機構(gòu)的動力學(xué)研究還不夠深入、完善,所以,人們對這些研究成果的可靠性存在懷疑,這些成果的應(yīng)用尚不廣泛。 (6)加強對凸輪機構(gòu)的運動學(xué)特性和動力學(xué)特性的計算機模擬,以提高設(shè)計質(zhì)量和縮短產(chǎn)品研制周期。5 總結(jié) 雖然國內(nèi)外的研究成果很多,但是還有很多問題沒有解決,今后的研究會朝更多方面進行,諸如利用計算機對凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,凸輪機構(gòu)的運動進行仿真和測試分析,提高壽命凸輪廓線設(shè)計,減磨措施,高速凸輪設(shè)計。要解決這些問題,還需要我們?nèi)プ龊芏嘌芯俊?通過收集各方面的資料和初期規(guī)劃,我已經(jīng)對凸輪機構(gòu)有了初步的了解,相信經(jīng)過自己的努力和老師的指導(dǎo)下,我能吧它做好,雖然問題會在做的過程中不斷出現(xiàn),相信我能做好一切。參考文獻1 劉昌祺,(日)牧野洋,曹西京,凸輪機構(gòu)設(shè)計M,北京市:機械工業(yè)出版社,2005,1.2 趙韓,丁爵曾,粱錦華凸輪機構(gòu)設(shè)計M北京:高等教育出版社,19933 吳努,沈世薄平行分度凸輪機構(gòu)J機械設(shè)計,1994,12(10), 13174 吳努,沈世薄同形共軛凸輪的設(shè)計J機槭設(shè)計,1994,11(5):20225 Mills J K,Optimal design and sensitivity analysls of flexible cam mechanismsJ, Mech Mach Theory,19936 Hongsen Y.Variable-speed method for improving motion characteristics of cam systemsJ Mech DesJ,Trans ASME19967 Tidwell P H.Synthesis of wrapping camsJ Mech DesJ,Trans ASME,19948 Gonzalez P,Antonio MSynthesis of camocillating roller-follower mechanisms,a unfied approach,Mechanism Design and SynthesisJ,ASME Des Eng Div Publ DE,19929 牧野洋自動機械機構(gòu)學(xué)M北京:科學(xué)出版杜,1980FD10 趙韓,丁爵曾,粱錦華凸輪機構(gòu)設(shè)計M北京:高等教育出版社,19934浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)題 目 凸輪機構(gòu)運動分析及創(chuàng)新設(shè)計試驗平臺研制 學(xué) 院 機械與自動控制學(xué)院 專業(yè)班級 09機械設(shè)計制造及其自動化(4)班 姓 名 景坷 學(xué) 號 B09300412 指導(dǎo)教師 唐浙東 系 主 任 胡明 學(xué)院院長 胡旭東 二一三年五月十九日浙 江 理 工 大 學(xué)機械與自動控制學(xué)院畢業(yè)設(shè)計誠信說明我謹在此保證:本人所做的畢業(yè)設(shè)計,凡引用他人的研究成果均已在參考文獻或注釋中列出。設(shè)計說明書與圖紙均由本人獨立完成,沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的情況,本人愿意承擔相應(yīng)的責任。聲明人(簽名): 2013年5月19日摘要凸輪機構(gòu)是工程中用來實現(xiàn)機械化和自動化的重要驅(qū)動和控制機構(gòu)之一,在輕工、食品、紡織、印刷、醫(yī)藥、標準零件制造、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域運行的工作機械中都獲得廣泛應(yīng)用。但隨著社會發(fā)展和科技進步,為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,作為機械設(shè)備核心部件的凸輪機構(gòu)而言,必須進一步提高它的設(shè)計水平,在解析法設(shè)計的基礎(chǔ)上開展計算機輔助設(shè)計的研究和推廣應(yīng)用。因此,開展對凸輪機構(gòu)運動分析的研究,對于揭示機構(gòu)的運動性能,進行機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和動力學(xué)分析有著重要的實際意義。本文首先介紹了凸輪機構(gòu)的發(fā)展概況,提出課題的背景和意義,接著指出國內(nèi)外研究的趨勢和國內(nèi)高校凸輪機構(gòu)實驗僅局限于對運動參數(shù)的測量與分析,然后提出以現(xiàn)實生活中最常用的一些凸輪為基礎(chǔ)來研究凸輪機構(gòu)試驗平臺中從凸輪輪廓設(shè)計到加工到試驗這一整個系統(tǒng)構(gòu)成。凸輪輪廓線的設(shè)計在解析法的基礎(chǔ)上用計算機軟件進行繪制。凸輪加工的方法用最常見的線切割加工,用CAXA線切割軟件來輔助寫代碼。平臺可測量盤形凸輪,圓柱凸輪,直動從動件及擺動從動件組成的不同的凸輪機構(gòu)的運動特性。從動件的回復(fù)力采用恒定重力的重力回復(fù),直動的軌道用直線導(dǎo)軌,進一步的提高測量精度。在實驗臺中各個傳感器的設(shè)計位置,可以讓學(xué)生直觀去觀察從動件的速度、加速度;同時,為了讓實驗臺的測量數(shù)據(jù)更加豐富,在實驗臺上加上旋轉(zhuǎn)編碼器,就可以觀察和研究凸輪機構(gòu)的在運行中輸入軸的速度,讓整個實驗臺的功能更加的強大,實驗內(nèi)容更加豐富,對凸輪機構(gòu)運動研究也很有幫助。關(guān)鍵詞:凸輪機構(gòu);運動分析;解析法;試驗臺;軟件輔助設(shè)計Abstract The cam mechanism is one of the drive and control mechanism used to achieve the mechanization and automation project, running in the field of light industry, food, textile, printing, medicine, standard parts manufacturing, transportation machinery are widely available. With the social development and scientific and technological progress in order to improve product quality and productivity, as the core components of the cam mechanism of the machinery and equipment necessary to further improve the design level, on the basis of the analytical method designed to carry out the study of computer-aided design and application. Therefore, to carry out the analysis of motion of the cam mechanism to reveal the kinematic performance, the optimal design of the institutions and dynamics analysis has important practical significance. This paper first introduces the overview of the development of the cam mechanism, put forward the background and significance of the topic, then pointed out that research trends at home and abroad and domestic universities cam mechanism experiment is only limited to the measurement and analysis of motion parameters, and then put forward to the most commonly used in real life cam based design of an innovative test platform to conduct a series of experiments to design, analysis and testing of the cam mechanism. Cam profile design computer software to draw on the basis of the analytical method. Cam processing method with the most common line cutting, with CAXA line cutting software to assist write code. Platform to measure disk cam, cylindrical cam, direct-acting the motion characteristics of the follower and oscillating follower cam mechanism. The restoring force of the driven member with constant gravity gravity reply movable straight track with a linear guide, and further improve the measurement accuracy. In the experimental Taichung sensor design, allows students intuitive to observe the follower velocity, acceleration; richer, in order to allow the measurement data of the bench, and rotary encoders, can be observed in the experimental stage, and research the cam mechanism in the operation of the speed of the input shaft, so that the entire bench more powerful experimental richer, the movement of the cam mechanism is also helpful.Keywords: cam mechanism; motion analysis; analytical method; test bench; software aided design目 錄摘 要Abstract第1章 緒論11.1 引言11.2 凸輪機構(gòu)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢21.1.1 國內(nèi)外凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀21.1.2 凸輪機構(gòu)研究趨勢31.3 課題設(shè)計的內(nèi)容和意義4第2章 凸輪機構(gòu)的設(shè)計理論62.1凸輪機構(gòu)的基本參數(shù)62.2 從動件運動規(guī)律72.3凸輪輪廓曲線設(shè)計10第3章 凸輪的加工方法143.1 劃線加工143.2 萬能銑床加工143.3數(shù)控機床加工153.4 仿形機床加工163.5 電火花機床加工17第4章 凸輪機構(gòu)實驗平臺224.1 凸輪實驗平臺的組成224.1.1直動從動件結(jié)構(gòu)224.1.2擺動從動件結(jié)構(gòu)244.1.3圓柱凸輪結(jié)構(gòu)244.2凸輪機構(gòu)實驗臺傳動設(shè)計254.2.1選擇傳動方案254.2.2 選擇電動機254.2.3渦輪蝸桿減速器254.2.4同步帶傳動設(shè)計264.2.5 從動件組件設(shè)計304.3 傳感器選擇324.3.1傳感器概述324.3.2傳感器選用原則334.3.3角位移傳感器的選擇344.3.4直線位移傳感器選擇36第5章 試驗臺運動仿真375.1運動仿真簡介375.2ProENGINEER仿真簡介385.3凸輪機構(gòu)試驗平臺運動仿真38第6章 總結(jié)和展望41參考文獻42致 謝43浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)第1章 緒論1.1 引言凸輪機構(gòu)是一種重要的驅(qū)動和控制機構(gòu)用來實現(xiàn)機械化跟自動化,廣泛的應(yīng)用在輕工、發(fā)動機、紡織、印刷等工業(yè)機械中。凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架組成的傳動機構(gòu)。三者之中凸輪是的主要運動方法是連續(xù)的等速回轉(zhuǎn),因此設(shè)計不同形狀的凸輪輪廓曲線就可以使從動件按照你想要的運動規(guī)律來進行運動。凸輪機構(gòu)之所以能如此廣泛的應(yīng)用是因為有許多其他機構(gòu)比不上的優(yōu)點,如:l、設(shè)計方便,適應(yīng)性好,可以實現(xiàn)從動件的復(fù)雜運動規(guī)律的要求;2、結(jié)構(gòu)簡單緊湊,控制準確而有效,運動的特性好,使用方便;3、性能穩(wěn)定, 故障少 ,維護保養(yǎng)方便。實際中所使用的凸輪機構(gòu)的形式繁多,對凸輪機構(gòu)的分類方法有三種,按凸輪的幾何形狀可以分為平面凸輪、空間凸輪;按從動件的形狀可以分為尖底從動件、滾子從動件、平底從動件、曲面從動件、滑船式從動件;按凸輪與從動件維持接觸的方式可以分為力鎖合凸輪機構(gòu)、幾何形狀鎖合凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)具有傳動、導(dǎo)向及控制等功能,所以在各種需要實現(xiàn)機械自動化和半自動化的場合取得了廣泛的應(yīng)用。當凸輪機構(gòu)用作傳動機構(gòu)時,可產(chǎn)生各種復(fù)雜的運動規(guī)律;當凸輪機構(gòu)用于導(dǎo)向機構(gòu)時,可以使工作機械的動作端產(chǎn)生復(fù)雜的軌跡或平面運動;當它作為控制機構(gòu)時,可以控制執(zhí)行機構(gòu)的自動工作循環(huán)。隨著工業(yè)自動化程度的提高和凸輪CADCAM技術(shù)水平的不斷增長,凸輪機構(gòu)所能應(yīng)用范圍將會變得更加廣泛。1.2 凸輪機構(gòu)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)外凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀雖然我們對凸輪機構(gòu)的認識時間很長,但直到19世紀末人們都沒有對凸輪機構(gòu)進行過系統(tǒng)的研究和分析。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,人們對自動化機械的需求量增加,在20世紀初期凸輪機構(gòu)的研究才開始受到重視。凸輪機構(gòu)應(yīng)用的廣泛性推動了人們對它的研究。最初,人們只研究凸輪簡單的幾何形狀和運動,來滿足從動件運動的簡單位置要求。隨著各種機械在速度、效率、壽命、噪聲和可靠性等方面對凸輪的要求日益提高,對凸輪機構(gòu)的研究也逐步擴展與深化,從簡單地考慮幾何尺寸、運動分析和靜力分析,發(fā)展到考慮動力學(xué)、潤滑、誤差影響、彈性變形等,其研究方向有數(shù)十個之多。我國對凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和研究已經(jīng)有許多年的歷史,目前仍在繼續(xù)擴展和深入。1983年全國第三屆機構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)討論會上關(guān)于凸輪機構(gòu)的論文只有8篇,涉及到了設(shè)計、運動規(guī)律、分析、廓線的綜合等四個方向。到了1988年的第六屆會議,已有凸輪機構(gòu)方面的論文20篇,增加了動力學(xué)、振動、優(yōu)化設(shè)計等研究方向。而1990年第七屆會議,凸輪機構(gòu)方面的論文22篇,又增加了CADCAM、誤差分析等研究方向。近幾年,對凸輪分度機構(gòu)方面的研究也不斷深入,并發(fā)表了一系列論文,對凸輪機構(gòu)的共軛曲面原理、專家系統(tǒng)等方面也有了相當?shù)难芯俊,F(xiàn)在凸輪機構(gòu)已經(jīng)在包裝、食品、紡織、交通運輸、動力、印刷等機械領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但是,與先進國家相比,我國對凸輪機構(gòu)的研究和應(yīng)用還存在較在的差距,尤其是在對振動的研究、凸輪機構(gòu)的加工及產(chǎn)品開發(fā)等方面。歐美各國對凸輪機構(gòu)研究的特點大致如下;(1)論文數(shù)量多,研究范圍廣。(2)研究的連續(xù)性和發(fā)展性強。(3)研究工作隨著新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生和應(yīng)用而深化。(4)基礎(chǔ)理論的研究持續(xù)穩(wěn)定。日本也特別重視凸輪機構(gòu)的研究,有很多凸輪機構(gòu)研究的專家,早期有小才川介、中開英一等,現(xiàn)在有牧野洋、西岡雅夫 筱原茂之等。還有許多專門生產(chǎn)凸輪機構(gòu)的公司,如大冢公司、三共制作所等。日本經(jīng)常舉行討論凸輪機構(gòu)的學(xué)術(shù)會議。在有關(guān)的國際性刊物上也經(jīng)??吹饺毡驹谕馆啓C構(gòu)研究方面的論文。日本近期在凸輪技術(shù)的發(fā)展上所做的工作主要有以下幾個方面:(1)在機構(gòu)設(shè)計方面,致力于尋求凸輪機構(gòu)的精確解和使凸輪曲線多樣化,來適應(yīng)新的要求。(2)加強了凸輪機構(gòu)動力學(xué)和振動方面的研究提高了機構(gòu)的速度,發(fā)展了高速凸輪。他們已經(jīng)生產(chǎn)出分度數(shù)每分鐘8000次的分度凸輪機構(gòu)。(3)研制新的凸輪加工設(shè)備,以適應(yīng)新開發(fā)的產(chǎn)品 實現(xiàn)了凸輪機構(gòu)的小型化和大型化,已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)出了世界上最小和最大的蝸桿凸輪機構(gòu),中心距前者為28mm,后者為800mm。(4)加強凸輪機構(gòu)的標準化,發(fā)展成批生產(chǎn)的標準凸輪機構(gòu)。(5)發(fā)展凸輪機構(gòu)的CAD/CAM系統(tǒng)。日本學(xué)者非常注重將各方面的研究成果應(yīng)用到實際的產(chǎn)品開發(fā)中去,比如他們充分地認識到凸輪機構(gòu)作為控制機構(gòu)具有高速下的穩(wěn)定性、優(yōu)良的再現(xiàn)性、良好的運動特性和可靠性、易于實現(xiàn)同步控制、剛度高等優(yōu)越性,因此十分重視將凸輪機構(gòu)與電子技術(shù)相結(jié)合,在控制機構(gòu)上作廣泛的研究,從而拓寬了凸輪機構(gòu)的用途。1.1.2 凸輪機構(gòu)研究趨勢雖然已經(jīng)有很多學(xué)者對凸輪機構(gòu)的研究做了相當多的工作,但在各研究方向仍有許多可繼續(xù)進行的工作,并有一些研究工作有待開發(fā)。從設(shè)計的角度考慮,以下幾個研究方向還有待開發(fā): (1) 在從動件運動規(guī)律的研究方面,除了繼續(xù)尋找更好的運動規(guī)律外,還要研究多種有效的分析方法。當對從動件的運動軌跡有所要求時,能夠用這些方法求出滿足要求并且性能優(yōu)良的運動規(guī)律。 (2) 對各種凸輪機構(gòu)要綜合考慮幾何學(xué)和運動學(xué)的研究,盡可能導(dǎo)出普遍適用的比較精確計算公式。已有的研究大多數(shù)集中于平面和圓柱凸輪,而且僅僅是一種凸輪一種研究方法,因而設(shè)計公式過多,近似公式比較多等情況,并會影響到其他方面(如CAD的應(yīng)用等)的研究。 (3) 發(fā)展通用并且有效的CAD系統(tǒng)。由于以上原因和種種因素,在凸輪機構(gòu)設(shè)計過程中計算機的應(yīng)用一直被局限于幾種平面和圓柱凸輪機構(gòu),并且每一程序一般只能處理一到二種機構(gòu),對比較完整的CAD系統(tǒng)的研究,在近十幾年才開始,而且很不完善。 (4) 引入專家系統(tǒng)或人工智能CAD系統(tǒng)。由于凸輪機構(gòu)并不是標準機構(gòu),種類有許多,應(yīng)用廣,加之許多已有的知識不能公式化,凸輪設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計者的水平和經(jīng)驗有著密切的關(guān)系,所以應(yīng)用普通的CAD系統(tǒng),有時候效果并不很理想。如果引入專家系統(tǒng),就可以獲得較為理想的結(jié)果。隨著專家系統(tǒng)的引入,必須注意收集吸取有關(guān)凸輪機構(gòu)設(shè)計的知識及經(jīng)驗。 (5) 動力學(xué)研究的深化和研究成果的進一步實用化。 由于動力學(xué)問題自身的復(fù)雜性,導(dǎo)致凸輪機構(gòu)研究主要集中于低、中速,對高速凸輪機構(gòu)動力學(xué)的研究還不夠深入和完善,所以,人們對這些研究成果的可靠性存在懷疑,使得這些成果的應(yīng)用并不廣泛。(6) 加強對凸輪機構(gòu)的運動學(xué)特性和動力學(xué)特性的計算機模擬,以提高設(shè)計質(zhì)量和縮短產(chǎn)品研制的周期。(7) 研究CAD/CAM的一體化,凸輪加工中數(shù)控已經(jīng)被應(yīng)用了很長一段時間,也比較普遍,因此CAM是有一定的基礎(chǔ)。但因為對CAD的研究不足,所以CAD/CAM的成效也比較少?,F(xiàn)在數(shù)控機床已經(jīng)能夠使用高級語言編制的程序 和計算機圖形系統(tǒng),估計這方面的研究也將很快的發(fā)展起來。1.3 課題設(shè)計的內(nèi)容和意義一直以來,所做的凸輪機構(gòu)實驗一直是驗證式實驗?zāi)J剑褪怯山處熖崆皽蕚浜孟嚓P(guān)的設(shè)備,學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書和書上的教學(xué)參考步驟來完成實驗,設(shè)計性跟創(chuàng)新性少,學(xué)生中普遍有著實際知識不足、重理論輕實驗、實驗技能低等問題。大部分學(xué)校的凸輪機構(gòu)實驗只局限于對運動參數(shù)的測量與分析,實驗過程都是一成不變的,對學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)是不利的。 本課題中我們先用解析法來用已知參數(shù)條件對凸輪的輪廓曲線進行設(shè)計,然后在Pro/Engineer中進行運動仿真,看是否能得到相應(yīng)的運動規(guī)律,然后用CAXA線切割軟件進行代碼的編寫再輸送到線切割機將凸輪生產(chǎn)出來,最后在試驗平臺上進行測試,驗證是否滿足設(shè)計要求。 在這個試驗平臺中,將對凸輪的設(shè)計、分析,優(yōu)化及測試進行一系列的實驗,可供學(xué)生使用,增強他們的綜合設(shè)計及創(chuàng)新能力、實踐動手的能力、分析和解決問題的能力。實驗是高校在教學(xué)和科研上的重要組成部分。因此,實驗是理論聯(lián)系實際不可缺少的環(huán)節(jié)。凸輪機構(gòu)實驗是工科院校的機械原理課程實踐教學(xué)的一個重要單元。通過該實驗,學(xué)生可以深入了解和掌握各種凸輪機構(gòu)的性能,從而將書本知識聯(lián)系到工程實際,用書本上的知識來解決工程實際問題。所以,凸輪機構(gòu)實驗的進一步完善和發(fā)展對提高學(xué)生的綜合能力和專業(yè)水平具有重要意義 第2章 凸輪機構(gòu)的設(shè)計理論2.1凸輪機構(gòu)的基本參數(shù)(1)基圓:以凸輪機構(gòu)的回轉(zhuǎn)中心為圓心,凸輪輪廓的最小向徑為半徑所作的圓,用表示。(2)推程:從動件從距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最近點向最遠點運動的過程。(3)回程:從動件從距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最遠點向最近點運動的過程。(4)行程:從動件從距凸輪回轉(zhuǎn)中心最近點到最遠點運動所通過的距離,或從最遠點回到最近點所通過的距離。行程通常指從動件的最大運動距離,用h表示。(5)推程運動角:從動件從距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最近點運動到最遠點時,對應(yīng)凸輪所轉(zhuǎn)過的角度,用表示。(6)回程運動角:從動件從距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最遠點運動到最近點時,對應(yīng)凸輪所轉(zhuǎn)過的角度,用表示。(7)遠休止角:從動件在距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最遠點靜止不動時,對應(yīng)凸輪所轉(zhuǎn)過的角度,用表示。(8)近休止角:從動件在距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最近點靜止不動時,對應(yīng)凸輪所轉(zhuǎn)過的角度,用表示。(9)凸輪轉(zhuǎn)角:凸輪繞自身轉(zhuǎn)過的角度。一般情況下,凸輪轉(zhuǎn)角從行程的起始點在基圓上開始度量,它的值等于行程起點和從動件的運動方向線與基圓的交點所組成的圓弧對應(yīng)的基圓圓心角,用表示。(10)從動件的位移:凸輪轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)角時,從動件所運動的距離,用s表示。位移s從距凸輪回轉(zhuǎn)中心的最近點開始度量,對于擺動從動件,其位移為角位移,需要把直動從動件的運動參數(shù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的擺動運動參數(shù)。2.2 從動件運動規(guī)律從動件的運動一般作為凸輪機構(gòu)的輸出運動,而且凸輪的輪廓曲線往往也由從動件的運動規(guī)律來確定,所以正確的選擇跟設(shè)計從動件的運動規(guī)律是凸輪設(shè)計的一項重要工作。從動件的運動規(guī)律就是指的是從動件的位移s,速度v,加速度a和凸輪轉(zhuǎn)角或者時間t之間的 函數(shù)關(guān)系,從動件的運動規(guī)律的一般方程式為:、。凸輪機構(gòu)的原動件是凸輪,并且一般作勻速回轉(zhuǎn)運動。假設(shè)凸輪的角速度為,那么從動件的位移、 速度和加速度與凸輪的轉(zhuǎn)角間的關(guān)系是而對于擺動從動件,就需要把式子中的位移、速度和加速度替換為角位移、角速度和角加速度。多項式類型運功規(guī)律和三角函數(shù)類型運動規(guī)律是常見的兩種從動件的運動規(guī)律。 1、多項式類型運動規(guī)律多項式類型運動規(guī)律的從動件的一般形式為 (2-1)式中,均為待定常(系)數(shù)。等速運動、等加速運動、等躍度運動、五次項運動和七次項運動等運動規(guī)律均屬于此種類型。當n=1時,上述運動規(guī)律為1次項運動規(guī)律,就是等速運動規(guī)律,它的位移線圖為一條斜直線。該運動規(guī)律用于“停-升-?!鳖愋偷耐馆啓C構(gòu)時,理論上從動件在行程的起點和終點處有無窮大的加速度。因此會導(dǎo)致劇烈的沖擊(剛性沖擊),所以單純采用等速運動規(guī)律來實現(xiàn)“停-升-?!币?guī)律是不合適的,需要在行程的起始部分和終點部分用其他類型的運動規(guī)律來進行修正。等速運動規(guī)律僅僅適用在低速運動,從動件質(zhì)量不大的凸輪機構(gòu)。當n=2時,運動規(guī)律為2次項運動規(guī)律,也就是等加速等減速運動規(guī)律,其位移曲線為拋物線。等加速等減速運動在運動的起始位置、銜接點和終止位置上的加速度產(chǎn)生一定幅度的突變,使得從動系統(tǒng)的慣性力引起有限幅度的突變,從而導(dǎo)致所謂的柔性沖擊。此類運動規(guī)律不適合用在高速運轉(zhuǎn)的凸輪機構(gòu)上。當n=5時,上面的運動規(guī)律為5次項運動規(guī)律。當從動件按照5次項運動規(guī)律運動時,加速度曲線無突變現(xiàn)象,且其幅值較小。適用于高速凸輪機構(gòu)。2、 三角函數(shù)類型運動規(guī)律三角函數(shù)類型的運動規(guī)律主要有簡諧運動、雙諧運動和擺線運動等。(1) 簡諧運動規(guī)律簡諧運動規(guī)律又稱余弦加速度運動規(guī)律。推程階段運動方程式: (2-2)回程階段的運動方程式為: (2-3)簡諧運動規(guī)律的特征是從動件的加速度按照余弦運動規(guī)律變化,從動件在運動的始末位置有柔性沖擊。若推程和回程都采用簡諧運動規(guī)律,且運動角相等且無停留期,則滿足無沖擊條件,可用于高速凸輪。(2)雙諧運動規(guī)律推程階段的雙諧運動方程式: (2-4)在推程終止位置加速度幅度最大,用于“停-升?!鳖愋蜁r發(fā)生柔性沖擊,用于“停-升-回”類型時可以減小甚至消除柔性沖擊。適合高速下運轉(zhuǎn)的凸輪(3) 擺線運動規(guī)律擺線運動規(guī)律又稱正弦加速度運動規(guī)律。推程階段運動方程為: (2-5)回程階段運動方程為: (2-6)速度和加速度均無突變,可適用于凸輪機構(gòu)的高速運動場合。 上述多項式和三角函數(shù)運動規(guī)律是凸輪機構(gòu)從動件運動規(guī)律的基本形式,各有各的優(yōu)缺點。為了揚長避短,常常將數(shù)種不同的運動規(guī)律拼接起來,構(gòu)成新的組合型運動規(guī)律。又可稱為修正型運動規(guī)律。本實驗臺所用的8種不同運動規(guī)律的盤形凸輪分別為:(1) 等速運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角150;遠休止角60;回程運動角150.(2) 等加速等減速運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角180;回程運動角180。(3) 正弦加速度運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角180;回程運動角180。(4) 余弦加速度運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角180;回程運動角180。(5) 345多項式加速度運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角150;近休止角30;回程運動角150;遠休止角30。(6) 改進等速運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角150;近休止角30;回程運動角150;遠休止角30。(7) 改進正弦運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角150;近休止角60;回程運動角150。(8) 改進梯形運動規(guī)律:推程h=15mm;回程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角180;回程運動角180;2.3凸輪輪廓曲線設(shè)計凸輪輪廓曲線的設(shè)計是根據(jù)所選定的從動件運動規(guī)律和基本的尺寸,來求出凸輪的輪廓曲線。凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理是反轉(zhuǎn)法原理,即設(shè)想給凸輪機構(gòu)加上1個繞凸輪回轉(zhuǎn)中心的反轉(zhuǎn)運動,并且使反轉(zhuǎn)的角速度等于凸輪轉(zhuǎn)動的角速度。凸輪是靜止不動的,從動件一方面隨導(dǎo)路繞0點反方向轉(zhuǎn)動,同時又沿它的導(dǎo)路方向按預(yù)定的運動規(guī)律做相對運動。由于從動件始終與凸輪的輪廓曲線保持接觸。所以,從動件的底部在由反轉(zhuǎn)跟相對移動所組成的復(fù)合運動中的軌跡就是凸輪的輪廓曲線。傳統(tǒng)的凸輪設(shè)計方法有作圖法繪制凸輪輪廓曲線和解析法計算凸輪輪廓坐標兩種。圖解法容易,直觀,但設(shè)計的精度不高,只適用一些設(shè)計精度要求低的凸輪;解析法的設(shè)計精度較高,但因為計算量比較大,往往需要編寫復(fù)雜的計算機程序。因為計算機技術(shù)的廣泛運用從而促進了機械設(shè)計和制造技術(shù)不斷地革新,各種CADCAE軟件的功能也日益完善,凸輪機構(gòu)的設(shè)計技術(shù)也進入了新的階段。我們可以選用多種CADCAE軟件對凸輪機構(gòu)進行三維實體建模和仿真分析,從而更好的提高設(shè)計質(zhì)量,減少設(shè)計時間,獲得優(yōu)良的設(shè)計方案和精確的設(shè)計數(shù)據(jù)。本平臺用CAXA線切割來進行凸輪輪廓的繪制和線切割代碼編寫。下面以2號盤形凸輪為例來說明凸輪輪廓曲線的設(shè)計過程:設(shè)計一凸輪機構(gòu),要求從動件行程h=15mm;凸輪基圓半徑r=40mm;推程運動角180;回程運動角180。從動件以等加速和等減速規(guī)律前進和返回。(1) 根據(jù)從動件運動規(guī)律確定凸輪輪廓的公式曲線根據(jù)等加速和等減速規(guī)律的運動方程確定本案例中凸輪的輪廓曲線的極坐標方程,其中等加速及等減速運動規(guī)律的運動方程如表2-1所示。表2-1 等加速及等減速運動規(guī)律的運動方程運動規(guī)律運動方程推程()回程()等加速運動規(guī)律 ()()等減速運動規(guī)律 ()()以角速度的變化量為參變量t,將基園半徑r=40mm、從動件行程h=15mm、推程角180、回程角180等參數(shù)代入到從動件運動規(guī)律的運動方程中,得到凸輪輪廓曲線的極坐標方程如表2-2所示。表2-2 凸輪輪廓曲線的極坐標方程凸輪輪廓從動件運動規(guī)律參變量(t)凸輪輪廓曲線極坐標方程推程前半段推程后半段回程前半段回程后半段等加速運動規(guī)律等減速運動規(guī)律等加速運動規(guī)律等減速運動規(guī)律(2) 用CAXA公式曲線功能繪制凸輪輪廓推程曲線打開CAXA線切割軟件,選擇繪制高級曲線公式曲線命令,系統(tǒng)彈出“公式曲線”對話框,在該對話框中選擇坐標系為極坐標系,選擇參變量t的單位為角度。按照表2-2所示的推程段凸輪輪廓確定參變量的起始為0、終止值為90,設(shè)置曲線精度為0.001,在極坐標公式欄中輸入該段凸輪輪廓曲線方程為,如圖2-1所示。圖2-1 公式曲線對話框 完成公式曲線的各項設(shè)置后,可以點擊預(yù)顯鍵預(yù)覽下該段曲線有無錯誤,確定無誤后,點擊對話框中的確定鍵,系統(tǒng)提示讓你選擇“曲線定位點”,輸入坐標“0,0”或者點擊坐標原點,就可完成該段的輪廓曲線創(chuàng)建。重復(fù)上面的步驟,按照表2-2所示的極坐標方程一一把凸輪剩下的各段輪廓曲線都創(chuàng)建完畢,曲線的定位點都為原點,最終完成的凸輪輪廓曲線如圖2-2所示。圖2-2凸輪輪廓曲線第3章 凸輪的加工方法凸輪的輪廓切削加工的方法很多,如果按照加工設(shè)備的要求來劃分,有劃線加工、萬能銑床加工、數(shù)控銑床加工、數(shù)控磨床加工、電火花切割加工和仿形加工。3.1 劃線加工用劃線加工是指加工好凸輪基準面以后,用鉗工劃出凸輪工作型面線,然后按照線粗銑或鉆孔后鋸開,最后進行必要的熱處理和修磨,用金屬板劃線后按線檢驗。劃線加工的精度難控制,消耗的工時多,通常只適用在單件修配的凸輪加工,也用于緊密的凸輪的毛胚加工。圓柱和圓錐凸輪可以根據(jù)展開面上面的輪廓曲線坐標數(shù)據(jù)進行劃線加工。3.2 萬能銑床加工 萬能銑床用于加工平面凸輪和空間凸輪。加工的時候,刀具和毛胚之間的現(xiàn)對位置和相對運動狀況如圖3-1圖33所示。刀具回轉(zhuǎn)產(chǎn)生切削運動;凸輪輪廓的形狀是根據(jù)分度頭的旋轉(zhuǎn)和工作臺相對于刀具軸線移動所形成的。圖3-1 平面凸輪輪廓銑削加工圖3-2 圓柱凸輪輪廓銑削加工 圖3-3 圓錐凸輪輪廓銑削加工3.3數(shù)控機床加工 數(shù)控機床通常用于單件或小批量制造精密凸輪或靠模凸輪。加工方案仍然按照圖3-1圖3-3所示。工作臺移動和工件的回轉(zhuǎn)都由步進電動機或伺服電動機驅(qū)動。根據(jù)機床的控制方式,把刀具中心軌跡坐標數(shù)據(jù)變成控制機床運動所需要的格式數(shù)據(jù)文件后,輸入到機床中,就可以加工出所需要的凸輪輪廓。3.4 仿形機床加工通用或者專用的仿形機床可以加工各種類型的凸輪輪廓,也叫復(fù)制加工,按照靠?;蛘邩影逋馆喌脑图庸?,生產(chǎn)率高,單件的成本低,是批量生產(chǎn)經(jīng)常適用的加工設(shè)備。屬于仿形法加工的有以下集中:靠模車削、仿形銑削和仿形磨削?,F(xiàn)代的凸輪仿形法加工,多用液壓仿形銑床、光電跟蹤仿形銑床和傷形磨床等加工。 圖3-4 靠模車凸輪 (1)靠模車凸輪:在普通的車床上,利用仿形裝置可以加工具有封閉輪廓的平面和圓柱形的凸輪,如圖3-4所示。 圖中在普通的車床上安裝了具有滾子的靠模裝置,通過靠模2把凸輪工作表面的尺寸轉(zhuǎn)換到刀具的運動上去,滾子3借助彈簧的作用力始終保持與靠模接觸。切削的時候縱向進給自動(或手動)進行,而橫向上的進給由靠??刂?,從而加共出工作表面。 圖3-5 機械式靠模銑凸輪示意圖(2) 仿形銑凸輪:利用靠模夾具銑削凸輪的工作情況可參見圖3-5。機械式仿形加工凸輪的時候,靠模的磨損快,加工的精度低?,F(xiàn)代的仿形銑床,都采用液壓或電液仿形系統(tǒng),跟光電跟蹤仿形系統(tǒng)等。采用液壓或電液仿形銑床時,因為靠模所受壓力極小,使用壽命長,所以可以采用鑄鐵、鋁合金、木材或者石膏等。(3)仿形磨削凸輪:仿形磨削適用于加工凸輪的型面已淬硬且粗糙度要求比較小,輪廓功線的向徑精度要求比較高的凸輪。 仿形磨削可以在通用機床上安裝仿形裝置和磨頭進行加工,也可在專門的仿形磨床上加工,它們的構(gòu)造與工作原理基本上與仿形銑削相同。 3.5 電火花機床加工 用在凸輪加工的電火花機床有線切割機和電火花成形加工機床。 本試驗臺的8種平面凸輪的加工就是使用線切割機進行加工。 以第二章中設(shè)計的2號凸輪為例來說明凸輪的線切割加工電火花線切割加工一般為工件加工的最后工序。該例中要達到的凸輪的加工精度及表面粗糙度要求,除了要合理的控制線切割加工的時候的各種工藝的參數(shù),還要安排好凸輪加工的工藝路線和線切割加工前的準備工作。(1) 凸輪坯料的準備凸輪坯料的準備工序是指的是凸輪加工之前的全部工序。圖3-6 凸輪穿絲孔位置及坯料圖凸輪坯料的準備工序包括:下料:用鋸床切斷所需要的材料;鍛造:改善材料內(nèi)部組織,并且將其鍛成所需要的坯料形狀,如圖3-6所示;退火:消除鍛造工序所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,改善材料的加工性能;銑六面:留下磨削余量0.8mm1.0mm;磨上下平面及相鄰兩側(cè)面,留下精磨余量0.4mm0.6mm;鉗工操作:劃線來確定穿絲孔的位置,鉆穿絲孔并去掉毛刺;熱處理:淬火及回火;精磨:精磨上下平面和相鄰兩個側(cè)面;退磁處理。(2)凸輪線切割加工代碼編制按照圖3-6所示,在CAXA線切割中繪制好凸輪的坯料圖,選擇“線切割”“軌跡生成”,系統(tǒng)彈出“線切割軌跡生成參數(shù)表”,按照圖3-7及圖3-8設(shè)置線切割軌跡生成參數(shù)表中的相關(guān)參數(shù),點擊“確定”按鈕,軟件提示拾取輪廓,分別選擇凸輪輪廓線、鏈拾取方向、加工的側(cè)邊或補償方向、穿絲點位置、退絲點位置、切入點位置等參數(shù),就可以完成線切割加工軌跡的選取工作。圖3-7線切割軌跡生成參數(shù)表中切割參數(shù)圖3-8 線切割軌跡生成參數(shù)表中偏移量和補償值 然后選擇“線切割”“生成3B代碼”,然后輸入要保存的代碼文件名,再選擇上一步所生成的線切割加工軌跡,按回車就可以生成線切割加工程序代碼,如下所示:*CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : tulunjiagong.3BConner R= 0.00000 , Offset F= 0.10000 ,Length= 330.889 mm*Start Point = 55.00000 , 0.00000 ; X , YN 1: B 14900 B 0 B 14900 GX L3 ; 40.100 , 0.000N 2: B 47365 B 3 B 2950 GY NR1 ; 40.008 , 2.950N 3: B 47175 B 2949 B 2942 GY NR1 ; 39.731 , 5.892N 4: B 46982 B 5901 B 2924 GY NR1 ; 39.271 , 8.816N 5: B 46570 B 8835 B 2898 GY NR1 ; 38.626 , 11.714N 6: B 46014 B 11755 B 2863 GY NR1 ; 37.799 , 14.577N 7: B 45289 B 14651 B 2818 GY NR1 ; 36.788 , 17.395N 8: B 44403 B 17518 B 2765 GY NR1 ; 35.595 , 20.160N 9: B 43354 B 20350 B 2700 GY NR1 ; 34.222 , 22.860N 10: B 42143 B 23138 B 2628 GY NR1 ; 32.668 , 25.488N 11: B 40768 B 25879 B 2544 GY NR1 ; 30.937 , 28.032N 12: B 39230 B 28563 B 2450 GY NR1 ; 29.031 , 30.482N 13: B 37528 B 31183 B 2345 GY NR1 ; 26.951 , 32.827N 14: B 35662 B 33731 B 2250 GX NR1 ; 24.701 , 35.057N 15: B 33632 B 36198 B 2415 GX NR1 ; 22.286 , 37.159.N 75: B 36715 B 31860 B 2417 GY NR4 ; 30.323 , -28.857N 76: B 38486 B 29296 B 2515 GY NR4 ; 32.113 , -26.342N 77: B 40096 B 26661 B 2601 GY NR4 ; 33.726 , -23.741N 78: B 41543 B 23965 B 2678 GY NR4 ; 35.160 , -21.063N 79: B 42828 B 21213 B 2744 GY NR4 ; 36.413 , -18.319N 80: B 43950 B 18413 B 2801 GY NR4 ; 37.484 , -15.518N 81: B 44909 B 15573 B 2848 GY NR4 ; 38.372 , -12.670N 82: B 45702 B 12698 B 2887 GY NR4 ; 39.078 , -9.783N 83: B 46339 B 9796 B 2916 GY NR4 ; 39.599 , -6.867N 84: B 46798 B 6871 B 2936 GY NR4 ; 39.937 , -3.931N 85: B 47161 B 3934 B 3932 GY NR4 ; 40.101 , 0.001N 86: B 14899 B 1 B 14899 GX L4 ; 55.000 , 0.000N 87: DD(3) 凸輪的線切割加工 CAXA線切割軟件提供的代碼傳輸方式有應(yīng)答傳輸、同步傳輸、串口傳輸和紙帶穿孔4種方式。國內(nèi)快走絲線切割控制器大多用的是應(yīng)答傳輸和同步傳輸這兩種方式。其中應(yīng)答傳輸是將加工的代碼用模擬電報頭的方式傳輸給線切割控制器,由機床輸出的脈沖信號來控制計算機發(fā)送的速度。在進行程序代碼傳輸?shù)臅r候,應(yīng)該要點擊“線切割”“代碼傳輸”“應(yīng)答傳輸”,選擇要傳輸?shù)木€切割加工代碼文件,將線切割機床控制器置于接收信號狀態(tài)后按回車鍵就可以開始傳輸。用兩端支撐方式裝夾工件,并用百分表對工件進行找正,使工件的定位基準平面與工作臺面和XY軸平行。裝夾完成后,把電極絲安裝到圖3-6位置,并采用電火花法對電極絲進行位置調(diào)整,使用自動找中心功能確定電極絲在穿絲孔中心位置。然后選擇好線切割加工的脈沖參數(shù)。最后啟動線切割機床對凸輪坯料進行加工。線切割機床為DK7740E,主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù)要求如表3-1表3-1 DK7740E技術(shù)規(guī)格和參數(shù)要求指標技術(shù)規(guī)格工作臺行程最大切割厚度最大加工錐度最大切割效率加工表面粗糙度電極線(鉬絲)直徑范圍 加工精度 工作電源 控制方式編程語言 顯示器 通訊接口 主要功能 XY 400500 mm 400mm6/100 140mm/min Ra2.5um(GB7926-2005) 0.1-0.20mm 0.015mm(GB7926-2005) AC380V/415V 50HZ 三相 可實現(xiàn)X,Y,U,V四軸聯(lián)動控制方式。 G 代碼,ISO代碼,兼容3B代碼 15寸液晶彩顯 采用標準的RS-232C接口:USB接口(兼容AUTOCAD/CAM的DXF圖形文件) 具有繪圖,編程功能短路自動處理,加工結(jié)束自動停機功能,反向加工,任意段加工功能,比例縮放功能,斷電保護功能,自動找中心功能,人機對話功能,系統(tǒng)具有自診斷功能。 第4章 凸輪機構(gòu)實驗平臺4.1 凸輪實驗平臺的組成4.1.1直動從動件結(jié)構(gòu)圖4-1 柜式凸輪實驗平臺俯視圖圖4-2 柜式凸輪實驗平臺正視圖1-試驗臺底板,2-旋轉(zhuǎn)編碼器,3-帶輪1,4-渦輪蝸桿減速器,5-凸輪底盤,6-盤形凸輪,7-直動從動件,8-從動件支架,9-帶輪2,10-電動機,11-柜,12-光柵尺,13-重錘從動件支架直線導(dǎo)軌從動件電動機帶輪凸輪渦輪蝸桿減速器柜式凸輪機構(gòu)實驗臺的組成如圖4-1所示,由柜子,電動機,皮帶輪,旋轉(zhuǎn)編碼器,渦輪蝸桿減速器,凸輪,從動件,從動件支架,光柵尺,重錘等主要部分組成。其主要功能為:測量盤形凸輪的角輸出軸的角位移、角速度和直動從動件的位移和速度加速度,完成輪廓線的測量及凸輪運動曲線測量。三維圖如圖4-3所示。圖4-3 凸輪機構(gòu)試驗臺的三維簡圖4.1.2擺動從動件結(jié)構(gòu)圖4-4擺動從動件結(jié)構(gòu)圖擺動從動件的安裝結(jié)構(gòu)圖如圖4-4所示,擺動從動件的角位移等也是用旋轉(zhuǎn)編碼器進行測量。4.1.3圓柱凸輪結(jié)構(gòu)圖4-5圓柱凸輪結(jié)構(gòu)圖圓柱凸輪的安裝結(jié)構(gòu)圖如圖4-5所示,從動件支架的組件和直動從動件的組件一樣。從動件支架和渦輪蝸桿減速器和電動機的位置在測量3種不同凸輪機構(gòu)時位置無需改變。圓柱凸輪和擺動從動件在需要時可安裝和拆卸。4.2凸輪機構(gòu)實驗臺傳動設(shè)計4.2.1選擇傳動方案由電動機到凸輪的傳動,可選擇帶、鏈和齒輪減速器。由于凸輪轉(zhuǎn)速低、速比大,采用渦輪蝸桿減速器比較合理,它具有選型方便,價格合理,結(jié)構(gòu)緊湊等多種優(yōu)點。確定采用采用直流電動機通過同步帶輪連接渦輪蝸桿減速器,實現(xiàn)大傳動比的傳動方案。由于渦輪蝸桿減速器的輸入軸和輸出軸形成90夾角,所以直流電動機應(yīng)橫向的放置,它的輸出軸為縱向,方便凸輪的安裝與更換。4.2.2 選擇電動機為了滿足凸輪轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)的要求,從變頻調(diào)速和直流調(diào)速兩種中選取較方便、價格低的直流調(diào)速電動機作為本實驗平臺的原動件。又由于實驗臺僅僅用于測量運動(位移量),而實際所需的負荷較小,所以在選擇電動機的型號時,更多的是考慮到結(jié)構(gòu)和安裝等方面的要求,經(jīng)過反復(fù)比較,確定采用的電機型號為直流伺服電動機SZ94-2 雙輸出軸,輸出軸的長度按照要求制造。轉(zhuǎn)速為1500r/min,額定功率為80W。一頭連帶輪,一頭連接手輪,手輪用來檢驗機構(gòu)是否卡死。4.2.3渦輪蝸桿減速器根據(jù)轉(zhuǎn)速的要求,考慮了結(jié)構(gòu)、價格等方面的因素,決定選擇渦輪蝸桿減速器。綜合分析了凸輪機構(gòu)實驗平臺的要求后,決定選用傳動比為20的渦輪蝸桿減速器,減速器的型號:WPA-40。如圖4-6所示圖4-6 WPA-40渦輪蝸桿減速器4.2.4同步帶傳動設(shè)計電動機和渦輪蝸桿減速器采用帶輪連接,原動機為電動機,額定功率80W,轉(zhuǎn)速,斷續(xù)使用每日3-5h。中心距為125mm。(1) 確定設(shè)計功率,載荷修正系數(shù)=1.3,設(shè)計功率=0.104。(2) 選定帶型節(jié)距,根據(jù)由圖4-7選取5M型圓弧齒同步帶,圖4-7 圓弧齒同步帶選型圖(3)小帶輪齒數(shù),由,得。(4)小帶輪節(jié)圓直徑,(5)大帶輪齒數(shù),(6)大帶輪節(jié)圓直徑mm(7)帶速v,(8)初定軸間距, ?。?) 帶長(節(jié)線長度), 取標準節(jié)線長度(10) 帶齒數(shù)Z,(11) 實際中心距, (12) 安裝量I、調(diào)整量S ,I=1.02mm,S=0.76mm (13) 嚙合齒數(shù),(14) 嚙合齒數(shù)系數(shù),當,所以(15) 基本額定功率,(16) 要求帶寬, , 。(17) 緊邊張力 松邊張力(18) 壓軸力,=0.98 (19) 作用在軸上的力(20) 同步帶齒形尺寸如圖4-8所示,齒高,節(jié)距,齒頂圓角半徑,齒根圓角半徑,齒根厚s=3.05mm,齒形角,帶高圖4-8 同步帶齒形尺寸(21) 同步帶輪幾何尺寸如圖4-9所示,節(jié)距,齒槽深,齒槽圓弧半徑,齒頂圓角半徑,齒槽寬s=3.25mm,兩倍節(jié)頂距,齒形角 同步帶輪寬度,如圖4-10所示,選擇帶擋圈的帶輪,圖4-9同步帶輪尺寸圖4-10 帶輪寬度尺寸帶輪擋圈尺寸如圖4-11所示,擋圈最小高度K=2.53.5mm,R=1.5mm,擋圈厚度t=1.52.0mm 圖4-11 帶輪擋圈尺寸4.2.5 從動件組件設(shè)計凸輪機構(gòu)試驗臺的從動件組件的位置圖如圖4-12所示,主要由支座,直線導(dǎo)軌和從動件組成。M8螺桿滑塊支座直線導(dǎo)軌從動件套從動件圖4-12 從動件組件三維圖滑塊的上升和下降由M8螺桿的旋轉(zhuǎn)控制,升降螺母上升和下降帶動滑塊上升下架,從而調(diào)節(jié)從動件的對心和偏置,螺桿和升降螺母如圖4-13所示。圖4-13 螺桿和升降螺母組件從動件和直線導(dǎo)軌用一個從動件套來連接,結(jié)構(gòu)如圖4-14所示,通過從動件套用螺釘把從動件和直線導(dǎo)軌固定,可以更換從動件的類型,如尖頂從動件,平底從動件,滾動從動件來觀察不同的運動規(guī)律。圖4-15 從動件和直線導(dǎo)軌組件 從動件的上下移動的最大位置為,20mm和-20mm。通過支座上的孔來控制。從動件的左右位移由定位板來確定,試驗臺可測試的最小的凸輪基圓半徑要大于40mm,基圓加推程小于70mm。4.3 傳感器選擇4.3.1傳感器概述傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測的裝置,能夠感受到被測量的信息,并且能將檢測感受到的信息,按照一定的規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息來輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。國家標準GB7665-87對傳感器所下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。 一般來講,典型的傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路這三部分所組成,有時還需要加上輔助電源,它們組成的框圖如圖4-16所示圖4-16 傳感器的組成框圖傳感器的種類非常多,目前沒有統(tǒng)一的分類方法,常用的分類方法有下面幾種。(1) 按用途分類壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。(2) 按測量原理分類 振動傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。 (3)按輸出信號為標準分類 模擬傳感器:將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號 數(shù)字傳感器:將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。 膺數(shù)字傳感器:將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出。開關(guān)傳感器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。4.3.2傳感器選用原則現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別,我們要根據(jù)具體的測量目的、測量對象與測量環(huán)境合理的選擇傳感器,是在進行測量某個量時要首先解決的問題。在傳感器確定之后與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也就可以確定了。傳感器的選用是否合理在很大程度上影響著測量結(jié)果的成敗。(1)根據(jù)測量的對象和測量環(huán)境確定傳感器的類型 進行
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