共轭凸轮副间隙碰撞建模及动态特性

摘要

针对共轭凸轮打纬机构在高速运转时因磨损或构件变形所产生的凸轮副间隙问题，对机构中共轭凸轮副间隙进行数学描述，基于混合接触力模型和Coulomb摩擦力模型表达凸轮-滚子间隙碰撞力；分析共轭凸轮副存在的3种位置状态，基于牛顿-欧拉方程建立机构碰撞动力学模型，并应用ADAMS软件验证间隙和动力学模型的正确性；以建立的动力学模型为基础，研究不同共轭凸轮副间隙值和不同凸轮廓线对机构动力学性能的影响。结果表明：摆杆加速度及接触力的突变会导致主凸轮与回凸轮的驱动转换，这对机构运行的稳定性会产生较大影响；在机构间隙值小于0.1 mm时，从动件动态响应随之变化相对平缓，而大于0.1 mm时动态性能急剧恶化；在计及共轭凸轮副间隙的情况下，对比五次多项式运动规律，利用修正梯形加速度运动规律设计的共轭凸轮机构从动件角加速度幅值更大，产生的凸轮与滚子间冲击碰撞响应更明显。

关键词

打纬机构 / 共轭凸轮 / 凸轮副间隙 / 碰撞 / 动态特性