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首页摆线曲柄精确停歇机构设计方法研究
"一类利用摆线曲柄实现精确停歇的机构综合方法 (2012年)" 该文献详细探讨了一种利用摆线曲柄机构来实现精确停歇运动的方法。摆线曲柄机构因其独特的运动轨迹特性,在工程中有广泛的应用,尤其是在需要精确停歇的场合。然而,在实际设计中,由于制造精度和理论模型的差异,摆线曲柄机构的实际运动轨迹往往与理想轨迹存在误差,这会影响机构的性能和精度。 文章首先深入研究了摆线曲柄机构的摆线参数方程,这是理解机构运动的基础。通过系统分析,作者揭示了摆线曲柄机构的基本性质和运动特点,从而能够把握其运动规律。接着,针对行星轮和中心轮的啮合方式,以及不同类型的摆线曲柄机构的轨迹形状,作者进行了详细的轨迹误差分析。这一部分的关键在于建立误差表达式,以量化轨迹误差的影响。 在误差分析的基础上,作者提出了误差最小化的原则,即通过优化机构参数设计,使轨迹误差尽可能接近于零。这一设计策略确保了机构在运行过程中的高精度和稳定性。在实际应用中,这种方法被应用于四种典型的摆线曲柄精确停歇机构设计,从而验证了理论分析的有效性,并总结出一套通用的摆线精确停歇机构设计方法。 这篇论文对于从事精密机械设计和自动化设备开发的工程师具有很高的参考价值。通过理解摆线曲柄机构的运动特性,掌握误差分析和优化设计方法,可以提高机构的精度,减少停歇时的误差,这对于需要精确控制运动的系统(如机器人、自动化生产线或精密测量设备)至关重要。同时,这也为未来相关领域的研究提供了理论依据和技术支持。
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2012
年
10
月
第
31
卷第
10
期
机械科学与技术
October
2012
Vo
l.
31
No.
lO
Mechanical
Science
and
Technology
for
Aerospace
Engineering
一类利用摆线曲柄实现精确停歇的机构综合方法
周校氏
1
,王
忠
2
,郭瑞杰
2
,杨启坤
3
年二
if
(
I
中航工业成都凯天电子股份有限公司,成都
61
∞
91
;2
西南科技大学,绵阳
621010;
3
成都工具研究所有限公司,成都
6105
∞)
摘
要:摆线曲柄机构的运动轨迹变化多样,可用于实现机构的停歇运动;但在设计过程中,实际摆
线轨迹与理想轨迹存在一定的误差。为了减小摆线曲柄机构的轨迹误差,首先对这类机构的摆线
参数方程、基本性质和运动特点进行了系统的分析,得到了摆线曲柄机构的运动规律;然后,根据行
星轮和中心轮的嘀合方式以及轨迹形状,分别对不同类型的摆线曲柄机构进行轨迹误差分析,并建
立了相应的误差表达式;再按照误差极小的原则,使轨迹误差趋近于零,得到了误差最小条件下的
机构参数设计要求;最后将其应用于
4
种典型结构的摆线曲柄精确停歇机构的设计,由此总结出摆
线精确停歇机构的一般设计方法。
关键词:摆线;精确停歇;误差分析:机构综合
中图分类号
:THI3
文献标识码
:A
文章编号:
1003-8728
(2012)
10
幽
1676
-0
6
The Design Method of Accurate-dwell Mechanism with Cycloid
Crank
Zhou Xiaomin
1
, Wang Zhong
2
, Guo Ruijie
2
, Yang Qikun
3
(1
AVIC
Chengdu
CAIC
Electronics
,
Co.
Ltd
,
Chengdu
610091;
2S
out
hwest
University
of
Science
and
Technology
,
Mianyang
621010;
J
Chengdu
Tool
Research
Institute ,
Chengdu
610500)
Abstract:
The trajectory of cycloid
crank
is diverse , which could
be
applied to dwell mechanism.
In
the process of
design
, there are some
e
町
or
between the real cycloid
trajectOIγand
the ideal cycloid trajectory. In order to reduce
the trajectory
eπor
of cycloid
crank
, a common kind of design method for the accurate-dwell mechanism was pro-
posed in this paper. The character of cycloid movement equation was analyzed at first
to
obtain the movement rule
of cycloid crank mechanism. Then
, the orbital
eηors
of different cycloid cranks were analyzed and these error ex-
pressions were set up. For reducing
eπors
,
the required design parameters of the mechanism were calculated based
on the minimum
eηor
principle. Ultimately these parameters could be applied to design four kinds of dwell mecha-
nism with cycloid crank.
Key
words:
cycloid; accurate dwell;
e
盯'of
analysis; mechanism design
在行星轮系中,当行星轮沿着中心轮作啃合滚
动时,行星轮所在平面上任意-点的轨迹为摆线。
若将行星轮系作为驱动机构
q
其作用相当于一个变
长度、变速度、且轨迹为摆线的曲柄,可称之为摆线
曲柄机构
[IJ
。如果在摆线曲柄上拼接
H
级杆组,便
可得到带摆线曲柄的齿轮连杆机构。由于摆线的形
状变化多样,在适当的机构参数下,存在近似直线段
收稿日期
:2011-08
-14
作者简介:周校民(1
985
斗,硕士研究生,研究方向为机构综合及机
械设计,
zho
u2
008515@
126.
四川王
忠(联系人)
,教授,
博士,
wangzhong@
swust.
edu.
cn
或近似圆弧段,因此利用这种机构可以很方便地实
现输出件的停歇运动
[2J
。国内外诸多学者对摆线
曲柄机构的运动规律进行了广泛的研究,并设计了
-系列的停歇机构
[3
J
。
然而,摆线曲柄机构在实现输出件的停歇运动
过程中,由于摆线轨迹是近似地逼近理想直线段或
理想圆弧段,故存在一定的运动轨迹误差,不利于输
出件位置的精确停歇。在以往的摆线曲柄机构设计
中,通常未将轨迹误差考虑到设计因素中,对设计中
存在的误差未进行有效的控制。通过对不同类型摆
线曲柄机构的运动轨迹进行误差分析,得到摆线轨
迹的误差表达式,并按误差极小原则将其应用于机
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weixin_38706045
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