一种同轴式凸轮连杆组合分度机构的设计与研究

摘要

针对自动机械要求实现高速、高精度分度运动的工程要求，研究一种新型同轴式凸轮连杆组合分度机构。在详细论述其结构与传动原理的基础上，系统研究了该分度机构的几何特性，以及运动学设计和刚体动力学分析等相关理论与方法。与现有分度凸轮机构相比，该机构具有结构更为紧凑，在输入轴转速等同时输出轴可实现更高的分度次数的优点。利用该机构的传动原理还可衍生出多种可行的分度传动设计方案，因而为一类同轴式新型分度机构的创新设计提供了全新的思路。全文主要内容如下：
　　 1)系统研究了同轴式凸轮连杆组合分度机构的结构与传动原理，定义了机构的性能工况参数，构建了分度机构的运动模型，进而推导了共轭凸轮廓线并分析了该分度机构的几何特性。
　　 2)建立了同轴式凸轮连杆组合分度机构的几何约束方程，并揭示了机构尺度参数对几何特性的影响规律，进而提出该机构尺度参数设计的一般方法。
　　 3)基于多体系统动力学的理论，建立了同轴式凸轮连杆组合分度机构的多刚体动力学模型，并分析了该机构的运动学和刚体动力学性能。
　　 4)研究了同轴式凸轮连杆组合分度机构关键部件的实体建模方法，构建了该机构的整机虚拟样机模型。在此基础上，利用ADAMS软件进行了该机构的动力学仿真。仿真结果与理论计算结果吻合较好，验证了理论研究的有效性与正确性。