點嚙合空間凸輪機(jī)構(gòu)嚙合區(qū)域彈性變形和機(jī)構(gòu)彈性動力學(xué)的研究.pdf

1、空間凸輪和滾子從動件在實際工作過程中的接觸是點接觸，這種點接觸是隨機(jī)的、不可控的而且預(yù)緊力變化比較大。針對這種情況，本文對點嚙合空間凸輪機(jī)構(gòu)嚙合區(qū)域彈性變形進(jìn)行了研究，同時對機(jī)構(gòu)彈性動力學(xué)進(jìn)行了初步探討。實現(xiàn)了以下目標(biāo)： 分析接觸區(qū)域應(yīng)力、彈性變形以及嚙合性能；研究凸輪和滾子曲面結(jié)構(gòu)參數(shù)對嚙合性能的影響。 從實驗和實際觀察入手，繪制了一系列應(yīng)力關(guān)系曲線圖、彈性位移關(guān)系以及壓力角關(guān)系曲線圖。通過對已繪制的曲線圖進(jìn)行分析，得

2、出了以下結(jié)論： 點嚙合過程可以分為四個階段即彈性嚙合階段、塑性嚙合階段、穩(wěn)定微觀嚙合面階段及由穩(wěn)定微觀嚙合面不斷地向線嚙合過渡階段；嚙合點處的應(yīng)力σ隨著徑向力的增大而非線性地增大；嚙合點處的應(yīng)力σ與滾子曲率半徑ρ1成非線性反比關(guān)系；嚙合點處的彈性位移d1與徑向力P成線性正比關(guān)系；彈性位移d1與該嚙合點處的滾子曲率半徑近似成反比關(guān)系；隨著滾子轉(zhuǎn)角ψ的增大，嚙合點處壓力角α先增大后減小。嚙合點處壓力角α與動程角θh、凸輪定位側(cè)面夾角

3、β、嚙合效率η也有一定的關(guān)系。 同時本文也研究了嚙合接觸區(qū)域彈性變形與滾子設(shè)計問題，給出了彈性變形的幾何方程(彈性嚙合階段)；進(jìn)一步深入分析了嚙合過程中的四個階段以及嚙合過程中的接觸區(qū)域形狀，接觸區(qū)域的形狀可能是圓形也可能是橢圓形。對于滾子設(shè)計，本文推導(dǎo)了確定滾子主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算式，提出了優(yōu)化滾子參數(shù)的思想方法以及其他可能的優(yōu)化方法。 針對空間凸輪機(jī)構(gòu)彈性動力學(xué)問題，本文進(jìn)行了初步探討，給出了空間凸輪機(jī)構(gòu)彈性動力學(xué)的一