振动攻丝机的毕业设计论文

振动攻丝机的毕业设计论文内容摘要：

示。 那么，主从动件的配置方案亦有两个：一个是以内凸轮 1 和系杆 4 为主动构件， 以太阳轮 5 为从动构件；另一个是以内凸轮 1 和太阳轮 5为主动构件，以系杆 4 为从动构件。 本文以第一个方案为例分析。 传动原理 设内凸轮 1和系杆 4 为主动件，并分别输入一个匀速转动 1 、 H ，此时凸轮摆杆 3 在绕 G 点摆振的同时还绕 O 点作公转运动。 因此，该内凸轮 — 齿轮组合机构具有 NGW 周转轮系的特性。 为了便于分析，给机构附加一个“ H ”匀速转动，则机构转化为滚子摆杆从动件内凸轮机构与齿轮机构的串联组合机构。 设串联组合机构中内凸轮 1的转速为 H1 ，则 H1 可以表示为： H1 H  1 （ 2） 约定内凸轮廓线上一个升降周期为凸轮的一个峰谷，并设内凸轮的峰谷数为 N ，则 凸轮 摆杆 3的摆动频率（每秒往复次数） f 为： f =  2/)(2/ 11 NN HH  （ 3） 设凸轮副的传动比为 Htii )(13（ it 为凸轮副的结构参数），齿轮副的传动比为 Hzii )(35（ iz 为齿轮的齿数），则串联组合机构输出构件太阳轮 5 的角速度 H5 可表示为： H5 = HH tacH zH tHiii izzii 1)(13)(35)(131   （ 4） 当凸轮机构的传动比 Htii )(13所决定的摆杆 3的运动规律为简谐振动，且角速度的振幅为 A ，则原组合机构输出构件太阳轮 5的绝对角速度 5 即就是机构的输出角速度就可以表示为： 5 = H  Aaczz  )( taSin  （ 5） 式中： A 是 凸轮副的结构参数 it 和运动参数 1 、 H 的函数； a 是凸轮摆杆 3的振动圆频率。  )(2 1 Hfa  N （ 6） 综上，该内凸轮 — 齿轮组合机构属两自由度平面机构，具有 NGW周转轮系的运动特性。 当给主动构件内凸轮 1和系杆 4分别输入一个匀速转动，则机构的输出运动规律为匀 速转动与周向摆振的复合运动。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 17 图 3 传 动 路 线 图 2 凸轮机构综合 凸轮平衡圆半径与构件长度的关系 如图（ 4）所示 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 18 定义：以凸轮转动中心 O 为圆心，以 hrr ba  为半径的圆为凸轮的平衡圆。 设凸轮摆杆 3 的半臂长度为 BGL 、 GBL （ BGL ＝ GBL ），构件角 2G  BB 机架长度 为 OGL ，凸轮摆杆 3的角位移振幅为 A。 凸轮摆杆 3 上的两个凸轮滚子2 分布在平衡圆周上时 ，所形成的圆心角 2O 00  BB ，那么构件长度与凸轮南京工程学院毕业设计说明书（论文） 19 平衡圆的关系可描述为：  s i n/s i ns i n/0 aGBBG rCBLL   )t a n/s i n(c o st a n/0   aOG rCBOCCGOCL （ 7） 由图（ b）易得凸轮的极半径差 ： )c o s (2) 222 ABGOGBGOGa llllhr  （ ○ 1 )c o s (2)( 222 ABGOGBGOGa llllhr   ○ 2 由 ○ 1 － ○ 2 得 2h=AaAa BGOG rr ll   s i n]t a ns i n2)2[s i n(s i ns i n22  凸轮峰谷数 N 的确定 由于内凸轮廓线 具有轴对称和中心对称的要求 ，故峰（谷）数 N必为偶数。 又由于内凸轮廓线与摆杆 4 及其上安装的两个凸轮滚子具有几何封闭的要求，所以在凸轮理论廓线上 B 之间的峰（谷）数只能为 n （ n 0、 3 „ ）。 考虑到机构的整体布局，设平衡 圆 上 B 曲线弧所对的圆心角为四分之一圆周角即 90 ，则内凸轮廓线的峰（谷）数 N可表示为： 24  nN n 0、 3 „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ （ 8） 由图 4 知， B点和 B′点的坐标可分别表示为：   )s i n()s i n( )c os ()c os (00  BCOCBBCOCB LLEBODy LLECDCx „ „ „ „ （ 9a）   )s i n ()s i n ( )c o s ()c o s (39。 039。 39。 039。 39。 39。 39。 CBOCBCBOCB LLFBODy LLCFDCx „ „ „ „ „（ 10a） 将式（ 1）分别代入 上 式，并令 LLLLCBBCOC  39。 ，则有：    )c os ()s in( )s in()c os (  Ly LxBB „ „ „ „ „ „ „„ „„ „„ „ （ 9b）     )c os ()s in( )s in()c os (39。 39。  Ly LxBB „ „ „ „ „„ „„ „„ „„ „ （ 10b） 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 20 写成极坐标表达式，并将式（ 7）代入后得： )c o s (s i nc o s)s i n ()s i n (s i ns i n)s i n (t a n)c o s ()s i n (s i n2s i n)(s i ns i n33322HHBHaBrr „ „ （ 9） )c o s (s i nc o s)s i n ()s i n (s i ns i n)s i n (t a n)c o s ()s i n (s i n2s i n)(s i ns i n33322HHBHaBrr－„ „ „ „（ 10） 式中 ： H3＝。  为参变量， 其取值范围为 `0～ 2 ； H3 为凸轮摆杆 3 的 摆动角位移。 公式（ 9）和公式（ 10）分别为凸轮滚子 B和 39。 B 的理论廓线方程。 可以证明：当 )( 为光滑（高阶）可导的周期函数，且在  的取值区间  2,0 内为整周期时，公式（ 9）和公式（ 10）所表示的 内 凸轮理论廓线必为光滑的封闭曲线。 进一步分析表明：当  5~3A 时，式（ 9）中的 B 近似等于  、式（ 10）中的 B 近似等于  ，那么用下式作为 B点和 B′ 点的共用理论廓线方程其误差很小。  2~0)()(2)()( )(22 C o sS i nS i nS i nS i nS i nrr a 确定齿轮齿数 与 NGW 周转轮系相类似，齿轮齿数 iZ ， HZ 应满足同心条件、安装条件和邻接条件。 推荐凸轮摆杆 3与其上的扇形齿轮按图 5 所示确定相位关系。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 21 图 5 凸轮摆杆的结构 ○ 1 同心条件 为了保证齿轮副正确啮合，齿轮副中心距应等于凸轮副机架长度，即： OGHc LmZZy  )2（ 式中 ： y ―齿轮副中心距变动系数 m－齿轮模数 ○ 2 安装条件 为了保证凸轮摆杆 3 均匀地安装在太阳轮周围， 太阳轮的齿数 HZ 应等于其周围安装的凸轮摆杆 3 个数的倍数。  kkz 32H 个凸轮摆杆个凸轮摆杆32 ○ 3 邻接条件 确定凸轮摆杆 3的个数时，应保证相邻两个凸轮摆杆 3上安装的凸轮滚子 2之间不碰撞。 ： 上述介绍了内凸轮齿轮组合机构的原理，建立了内凸轮平衡圆的概念，给出了内凸轮齿轮组合机构的尺度综合方法。 该组合机构在周向振动孔加工设备、振动压力加工设备等方面有着广泛的应用前 景。 应用该方法所综合的内凸轮齿轮组合机构具有 如 下特点： (1)内凸轮 1与凸轮摆杆 3上对称安装的两个凸轮滚子 2 同时接触，形成几何封闭 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 22 (2)多个凸轮摆杆 3 均布在太阳轮 5的周围，实现功率分流传递。 (3)当凸轮摆杆 3的个数等于 2时，内凸轮的峰谷数 N的取值序列为： 1 „。 当凸轮摆杆 3的个数等于 3时，内凸轮的峰谷数 N的取值序列为： 1 „。 (4)机构能实现的输出运动规律是匀速转动与周向摆振的复合运动 ,摆振运动规律函数具有两个特点 :○ 1 光滑可导和周期性 ,○ 2 摆振圆频率与内凸轮 1 相对于系杆 4 的转动角速度之比值等于凸轮的峰谷数 . (5)内凸轮齿轮组合机构中凸轮副的压力角小 ,机构动力传递性好 . (6)内凸轮廓线光滑连续且具周行性 ,理论廓线方程通式以显函数的形式给出 ,易于数控加工编程 . 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 23 第三章 内凸轮廓形的设计与计算 原始数据： ○ 1 主轴回转振动规律 )sin(0 atnnn A ，名义转速（匀速分量）rpmn 500450  无级可调 最大摆振角度  ○ 2 主要技术参数：最大攻丝直径： M16。 主轴行程： 120mm 振动频率 150300Hz 可调 初选数据： 取凸轮的理想基圆半径 ar =50mm 滚子半径 0R ＝ 10mm 齿轮模数 m＝ 2 ， 初定 1Z ＝ 18 2Z ＝ 26 两对称滚子的夹角 2 = 90 即  ＝ 45 凸轮的转动角速度  ＝ 100 (rad/s) 摆杆的运动规律 为 )c os ()c os ()c os ( 1233    ZZtHAH 30 ＝ ， f=50Hz 1. 确定机架与摆杆的尺寸 OCL ＝ BCL = CBL ＝ L=ar22＝ 22 x50 36。