为了提高异型滚子弧面凸轮减速机构设计效率、规范设计体系,提出一种基于NX二次开发的参数化设计方法,并开发了设计系统。依据空间几何理论和共轭曲面原理,推导了圆柱滚子、圆锥滚子、球锥滚子、鼓形滚子、球滚子5种典型类型的异型滚子及弧面凸轮工作廓面方程;提取关键设计参数,利用NX二次开发工具开发人机交互设计菜单和对话框,结合NX Open C/C++API和Visual Studio编译环境,开发异型滚子弧面凸轮减速机构参数化设计系统,并根据机构中各部件之间的装配约束关系,开发了自动装配功能。系统验证表明,开发的整套系统可以满足用户的个性化设计需求,有助于实现异型滚子弧面凸轮减速机构设计流程的规范化、标准化,实现快速设计与修改,缩短设计周期。

为了设计出性能优良的弧面凸轮减速机构,提高传动性能,基于空间共轭接触原理,推导了工作曲面方程和共轭接触方程;运用Creo软件对弧面凸轮常量参数进行参数化预处理,完成了弧面凸轮减速机构的参数化设计;依据有限元法,分析了减速机构的前6阶模态,采用正交试验方法进行了试验方案设计;运用统计学理论和方差分析,定量分析了压力角、转盘节圆半径、滚子半径和滚子宽度4个因素对减速机构约束模态的敏感性影响。结果表明,转盘节圆半径、滚子半径的方差值分别为0.021和0.043,均小于0.05,对弧面凸轮约束模态影响较敏感;其次是压力角和滚子宽度。研究结果为弧面凸轮机构设计的振动和噪声研究提供了基础。

作为一种低速大扭矩液压马达,多作用径向柱塞式内曲线液压马达被广泛用于绞车、挖泥船、掘进机等大型装备的回转驱动系统中。内曲线液压马达低速稳定性严重影响着主机的工作品质。通过耦合油液压缩性、摩擦副泄漏等因素,建立多作用径向柱塞式内曲线液压马达的动态特性仿真模型,并分析配流轴配合间隙、柱塞与缸孔配合间隙、等加速导轨曲线幅角分配对马达低速稳定性的影响。仿真结果表明,马达低速稳定性随着配流轴配合间隙及柱塞与缸体配合间隙的减小而提高;随着导轨曲线的零速区和等速区幅角占比的增大,马达低速稳定性呈“U”形趋势变化,当零速区和等速区的幅角占比分别为0.0833和0.25时,马达低速稳定性较优。