凸轮机构在“S”型无碳小车中应用的可行性

文章针对第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题"无碳小车"的要求,经过认真分析,进行了小车转向机构的创新性设计,即利用凸轮机构来实现小车周期性运动。运用角度和弧微分的数学知识系统地分析了盘形凸轮作为转向机构的可行性,进而提出利用圆柱凸轮来代替盘形凸轮,解决了盘形凸轮带来的路程不均等问题,提高了凸轮作为转向机构的适应性和合理性。     

双“8”字无碳小车RSSR机构优化设计

基于RSSR机构的无碳小车的轨迹调节缺乏数据参考使得轨迹调节困难的问题,本文在对无碳小车结构方案分析的基础上,采用优化设计方法,提出了一种轨迹高重合度的无碳小车设计方法.首先,基于无碳小车结构方案,建立了小车四杆机构中杆长参数间的函数关系;其次,根据无碳小车运行轨迹的仿真结果,提出了一种轨迹重合度的评价方法;然后,以轨迹重合度最优为目标,以RSSR机构中曲柄、连杆和摇杆的长度为变量,建立了小车运行轨迹的优化模型;最后,利用等分区间法获得了曲柄、连杆和摇杆等参数值的最优组合解,并对优化前后小车运行轨迹进行对比分析,发现优化后的运行轨迹重合度明显优于优化前的运行轨迹.本文建立的轨迹高重合度的无碳小车设计方法对无碳小车的设计具有工程指导意义.     

无碳小车结构设计与分析

以第二届全国大学生工程能力综合训练竞赛“无碳小车”为基础,结合机械原理、机械设计的理论知识,设计了3个可以自动绕过障碍的小车,主要是传动和转向机构设计;借助工程计算软件Matlab对不同结构的小车轨迹进行了精确的仿真计算,确定了各结构参数对轨迹的影响;最后用三维造型软件Pro／E对小车进行了整车造型。将机构设计与计算机辅助工程灵活地结合起来,为机械结构创新设计提供了有利的借鉴。     

基于STM32的智能变速无碳小车设计

电控无碳小车是一种重力势能驱动行进兼具循迹和避障功能的小车,其速度控制尤为关键。该文为解决无碳小车依据赛道坡度智能变速这一问题,采用光电传感器、红外对管和轻触开关,设计了一种基于STM32的电控无碳小车。实验表明,该小车不仅能够循迹和避障,还可以根据赛道特征智能变速,与其他需要固定赛道起点的电控无碳小车设计相比,优势明显。     

基于曲柄摇杆机构的“8”字型无碳小车设计

本文从第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛项目出发,对该项赛事中"8"字型运动轨迹无碳小车的原理及结构设计进行讨论,在综合对比各种转向机构优缺点的基础上,选择曲柄摇杆机构作为小车的转向机构。在基于曲柄摇杆转向机构基础上对小车其他机构进行了设计,根据设计的原理图对小车实现"8"字型运动轨迹进行了可行性分析。     

基于单片机控制无碳小车循迹避障设计

设计制造无碳小车原型机,进行可行性分析。把无碳小车分为传动部分、驱动部分、刹车系统、转向系统、控制系统五大部分。使用Croe软件建立小车的三维模型并进行仿真实验,通过后期实验对比验证了该方案的可行性。实际情况下的结果表明小车运行平稳、行程远、避障多、为循迹避障无碳小车及相关机构研究提供参考价值。     

平面盘形凸轮机构系统的设计与基本尺寸的分析

凸轮机构是机械中一种常用机构,在自动化和半自化机械中应用非常广泛。随着计算机的普遍使用及其应用技术的发展,为凸轮机构系统的设计奠定了良好的基础。同时计算机辅助设计既提高了凸轮设计的精度,也使得凸轮机构中的基圆、滚子半径、平底倾斜角、中心距等基本尺寸的确定提供了合理的依据,而这也是凸轮机构运动学分析和设计计算中最基本的内容。     

“无碳小车”的创新性设计

针对第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题"无碳小车"的要求,经过任务分解,进行了创新性小车设计。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,解决了影响小车运行的平稳、运动换向机构、驱动及周期性转向等关键性问题,提高了小车的运行精度,确定了小车的结构参数及总体方案。大赛实践表明,该小车结构合理,操作简单,运行轨迹符合大赛要求,小车运行平稳,行程远,避障多,设计方案正确,取得了较好的竞赛成绩。     

无碳小车数字化调试系统设计

全国大学生工程训练综合能力竞赛中,S型转向运动无碳小车传统调试方法——轨迹划线法存在工作量大、效率低的缺点,为此设计了无碳小车数字化调试系统.该系统由便携式无碳小车调试分析仪和计算机数据处理调试平台两大部分组成,两者之间进行数据传输,共同完成对无碳小车的周期调试和轨迹调试.采用MC9S12XS128作为控制单元,采用冒泡排序法和格拉布斯(Grubbs)准则对采集数据进行处理,利用MALAB平台进行仿真优化.实践证明,该系统使无碳小车的调试从"凭感觉,靠手感"的盲目调试方式,改变为"数字化,可视化"的调试方式,大大提高了无碳小车的性能.     

机械锁紧装置中凸轮机构分析及优化设计

机械锁紧装置中凸轮机构结构紧凑、运动可靠、设计简单,只要设计出合适的凸轮轮廓,就能依靠凸轮机构各组成部分的相互配合得到设计需要的运动规律。机械凸轮机构运动可靠的特点使其在纺织机、印刷机、内燃机、数控机床等机械中普遍应用。决定其运动可靠性的主要条件是凸轮轮廓的设计。凸轮轮廓的设计难度高,需要经过大量的计算和推敲。凸轮轮廓的优化是提高凸轮机构运动可靠性和减少磨损程度的关键。本文总共分为四部分。第一部分简单介绍了凸轮机构;第二部分分析了凸轮机构的运动过程;第三部探讨了影响凸轮机构可靠性的设计因素;第四部分分析了凸轮机构的优化设计。旨在为凸轮机构动作系统的优化设计提供一些参考。     

新型凹圆弧底从动件凸轮机构

根据弹性力学的赫兹应力理论，提出了一种从动件结构形状为凹圆弧底的新型盘状凸轮机构。对这种新型凸轮机构的理论基础、凸轮轮廓曲线的作图法与解析法设计方法和步骤、有关基本尺寸参数的选定等问题进行了详细论述。通过实例计算证明此种新型凸轮机构能够显著降低凸轮高副的接触应力，减少磨损，延长寿命，因此较之传统的凸轮机构更加适合现代机械高速重载的要求。     

凸轮的变异研究和电子凸轮发展

普通直动、摆动从动件盘形凸轮机构,借助凸轮轮廓形状,由凸轮转动来实现预期的从动件运动;通过对凸轮机构的演化、变异,可以创造出新的凸轮机构形式,运用“变速驱动”的理念设计凸轮,可得到变速凸轮,采用将传统机械凸轮与电子技术结合,派生了电子凸轮,种种柔性化设计思想和方法的探讨,其宗旨是扩大凸轮的应用范围,弥补和克服传统机械凸轮轮廓形状不可改变、运动方式不可调节等不足,为凸轮的更广泛使用创造契机。     

S型无碳小车的参数优化与试验

针对首轮样车运行平稳性差、偏移量大、行程小等问题,采用扇形轨迹方法对小车的运行轨迹进行了分析计算;转向机构采用了3处可调的曲柄滑块加摇杆的组合结构,以此适应赛场众多的不确定性因素影响。以最佳参数为基础,现场试验验证表明,经过调试后的小车,最优结果为一个周期行走长度为2.46 m,偏移量0.28 m,与理论计算基本相符。小车运行平稳性良好,避障多,行程远,效果较好,验证了理论计算方法的正确性,为S型"无碳小车"的设计与优化提供一定的理论基础。     

基于RSSR机构的无碳小车运动分析及优化

为解决基于空间RSSR机构"8"字形轨迹无碳小车在运行中稳定性不高的问题,采用当量平面机构法分析空间RSSR机构,对其驱动机构进行运动分析,并运用微元法计算车轮的运行方程从而建立完全参数化的系统模型.运用MATLAB的计算功能对系统运动进行仿真,得到了整体的优化方法,从而优化了小车的运动轨迹.     

自主寻迹智能小车的激光路径跟随系统设计

文章针对光电式智能小车的路径信息采集与跟随问题,通过理论分析与计算,提出了一种基于自主寻迹智能小车的激光路径跟随系统设计方案。该方案将激光传感器安装在高性能舵机上,用控制舵机转角的方式使激光传感器时刻跟随路径,从而控制智能小车的转向机构、电机驱动机构等部件,提高了智能小车寻迹行驶的速度,降低了智能小车冲出跑道的概率。     

移动从动件平面凸轮机构基本尺寸的优化设计

研究了在满足凸轮机械工作条件下，如何选择基本结构参数，使移动从动力件平面凸轮机械机构的体积和最大压力角均达最小这一双目标优化设计问题，给出了相应的设计方法，使设计出来的凸轮机构不但结构紧凑，而且受力性能得到最大限改善。     

高速包装机间歇分度机构的探讨——蜗杆凸轮机构

我国目前的一些轻工机械、包装机械上的间歇分度机构普遍采用的是马尔他机构。这种机构在高速情况下,冲击、振动、噪声比较严重,分度精度低,影响机械的高速化发展。国外,如美国、日本等先进国家,研究采用空间凸轮机构在高速下作为间歇分度机构,且得到广泛应用。本文将就蜗杆凸轮机构如何选择合适的凸轮曲线进行理论上的分析与推导,提出采用MT曲线动力学特性良好;然后通过建立双自由度振动模,利用正则振型叠加原理和杜哈美积分导出该机构的动态响应公式,通过分析这些公式,可得出影响蜗杆凸轮机构动态特性的几个主要参数,进而加以限制,为设计蜗杆凸轮间歇分度机构提供了重要的理论依据。     

平行分度凸轮机构参数分析

平行分度凸轮机构是自动机械中实现间歇步进运动的关键部件,在食品、药品、印刷等行业得到广泛的应用。以广泛应用于步进自动化机械系统中的平行分度凸轮机构为对象,针对平行分度凸轮机构的结构特点和传动原理,对该类机构的主要设计参数进行了分析。通过对三种不同的运动规律的比较,选择了合适的运动曲线,形成了凸轮的廓线。另外,分析了外径条件、压力角条件、根切条件等凸轮轮廓的制约条件。     

一种新型的外置式共轭凸轮开口机构的设计

在织机的常用开口机构中,由于共轭凸轮可以按照工艺要求的综框运动规律进行设计,所以工艺性能好,机构简单且体积小,因此,对常用开口机构中这种共轭凸轮的研究是非常重要的。本文初步分析了传统凸轮开口机构及国外一种先进的共轭凸轮开口机构的缺陷,并进行了改进,设计出一种新型的外置式共轭凸轮开口机构。     

螺旋缝焊管截面在线测量系统的机构设计

为实现直径为1 016mm的螺旋缝焊管生产过程中钢管截面形状和尺寸的在线测量,进行了测量系统的机械机构设计与研制。系统设计过程中提出一种独特的同步带传动方式实现了轨道半径为750mm的高精度圆周运动。采用该传动方式使得传动机构尺寸小巧、运动平稳。同时,为防止运动小车所带电缆对工艺过程的干扰,还设计了一种连杆折叠式电缆收放机构,实现小车供电及信号电缆的自由收放。经长时间运行试验,结果证明机构运行可靠,可以满足测量系统要求。