抛光磨头凸轮轮廓设计与运动仿真

论文摘要

抛光磨头是瓷质砖抛光机上的核心部件,其性能优劣直接影响到抛光砖的加工质量和生产效率。随着我国房地产业的迅猛发展、国民生活水平的提高以及国际化建材市场竞争的日益激烈,无论是对抛光砖的产量还是质量都提出了更高的要求。所有的这一切都需要提高国产抛光机的质量才能得以实现。目前,国产抛光机设备主要存在着抛光磨削加工过程中碎砖现象严重,加工噪音大等缺陷,尤其是抛光磨头更存在凸轮局部磨损现象严重,摆杆运动精度低以及返修率高等问题。如何提高抛光机,尤其是抛光磨头的工作性能,提高国产抛光机设备以及抛光砖的国际竞争力已经是摆在我们面前迫切需要解决的问题。在实际调研和查阅大量的相关资料的基础上,本文以瓷质砖抛光机的抛光磨头为研究对象,对其凸轮摆杆机构展开重点研究分析,针对其端面圆柱凸轮轮廓的研究采用将圆柱凸轮展开成平面凸轮的方法,利用坐标变换的原理,计算出其1/6段理论轮廓曲线与实际轮廓曲线点坐标表达式,并在MATLAB中计算轮廓采样点处的坐标值、绘制凸轮轮廓曲线以及输出采样点处的坐标,从而利用采样点凸轮轮廓坐标在SolidWorks中建立凸轮三维模型,并完成抛光磨头其它零件的建模与装配。而针对采用将圆柱凸轮展开成平面凸轮计算凸轮轮廓所存在的误差问题,通过在ADAMS中模拟摆杆和凸轮的实际运动情况,并测量在运动仿真过程中凸轮因误差而上下浮动的数值,从而对凸轮轮廓曲线进行修正。最后,利用修正后的轮廓线建立凸轮的三维模型以及凸轮摆杆机构模型,并进行运动仿真分析。从仿真得出的摆杆运动规律图来看,摆杆的运动规律与理论设计基本相符,从而证明了采用此种方法来设计空间凸轮轮廓曲线的正确性。本文的研究为设计端面圆柱凸轮轮廓提供了一种新的思路,同时在今后对抛光磨头结构的研究以及优化方面也具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 抛光磨头的研究现状
• 1.2.2 凸轮的研究现状
• 1.3 论文的研究对象
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 凸轮轮廓线计算
• 2.1 凸轮摆杆机构概述
• 2.1.1 凸轮与摆杆外形图
• 2.1.2 凸轮摆杆机构工作原理
• 2.2 从动件运动规律
• 2.2.1 常用的从动件运动规律
• 2.2.2 从动件运动规律的特征值
• 2.2.3 从动件运动规律的选择
• 2.3 空间坐标变换
• 2.4 凸轮轮廓曲线的计算
• 2.4.1 凸轮理论展开轮廓曲线
• 2.4.2 凸轮压力角
• 2.4.3 凸轮实际展开轮廓曲线
• 2.5 本章小结
• 第3章 凸轮摆杆机构的三维建模
• 3.1 MATLAB 绘制凸轮轮廓曲线
• 3.1.1 MATLAB 简介
• 3.1.2 MATLAB 绘制凸轮1/6 段展开轮廓曲线
• 3.2 抛光磨头零件的建模
• 3.2.1 空间凸轮常用的建模方法
• 3.2.2 凸轮建模
• 3.2.3 其它零件的建模
• 3.2.4 标准件的建模
• 3.3 装配体模型的建立
• 3.3.1 抛光磨头的装配
• 3.3.2 凸轮摆杆机构的装配
• 3.4 本章小结
• 第4章 凸轮轮廓曲线修正与运动仿真
• 4.1 凸轮轮廓曲线修正
• 4.1.1 ADAMS 简介
• 4.1.2 凸轮轮廓曲线修正
• 4.2 凸轮摆杆机构运动仿真
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢