基于内摆线及曲线绘制装置设计.doc

eee题 目 基于内摆线的曲线绘制装置设计 __ __ 学生姓名 ee 学号 ee 所在学院 机械工程学院 __ ____ _ 专业班级 ee __ ____ _ 指导教师 ee __ ____ __完成地点 校内 _ ____ 2009 年 5 月 25 日 ee基于内摆线的曲线绘制装置设计作者：ee（ee）指导老师：ee[摘要]当某一圆沿着另一个固定的圆作无滑动的纯滚动时，与这个动圆相连的任意一点的运动轨迹就是摆线。

利用这种方法来生成曲线称为基于内摆线原理的曲线生成，基于内摆线原理，可以形成普通的内摆线，也可以形成短幅和长幅内摆线内摆线原理是常用的重要平面曲线生成方法之一, 在工程上广泛应用本文主要是对基于内摆线原理生成的曲线进行分析，选择出一条适合作为形面联接的曲线，并设计出加工装置[关键词] 内摆线;短幅内摆线;形面联接;自动定心性能;Abstract: When a circle along another fixed circle as pure rolling without sliding, and the moving circle connected to an arbitrary point is the cycloid trajectory. Using this method to generate a curve called curves generated within the principle of cycloid. Based on the principle of cycloid, it not only can form ordinary hypocycloid, but also form a short range and long range. The principle of hypocycloid is a common and important planar curve generating method, is widely applied in engineering. This article is mainly based on the principle of hypocycloid curve generated by the analysis, choose a suitable curve as a profile connection curve, and design a machining device.Key words: Hypocycloid; Short range hypocycloid; Profile Connection; Automaticcentering performaneeI目 录引言 .......................................................11.绪论 .....................................................21.1 毕业设计任务分析 .........................................21.2 国内外研究现状 ..........................................42.内摆线原理分析及其内摆线（R=Kr）特性分析 .....................52.1 内摆线原理及其参数方程 ....................................52.1.1 普通内摆线参数方程 ....................................62.1.2 动圆平面内任一点的轨迹曲线的方程 .....................62.2 内摆线的内、次外摆线 ......................................62.2.2 内摆线次外摆线 ......................................72.3 摆线方程的矢量式计算方法 .................................72.3.1 普通内摆线、长幅内摆线、短幅内摆线 ....................82.3.2 内摆线方程矢量式 ......................................92.4 基于内摆线原理的曲线生成及其参数方程 ......................92.4.1 基于内摆线原理在固定坐标系上的曲线生成 ...............92.4.2 基于内摆线原理坐标系选在动圆上的曲线生成 ............102.4.3 径向等距特性曲线的生成 ..............................112.5 本章小结 ................................................113.基于内摆线原理的轨迹仿真分析 ................................123.1 UG 运动 仿真应用介绍 ......................................123.2 仿真建模思路 ............................................123.3 仿真模型的建立 ..........................................133.4 不同整数半径比下的轨迹仿真 ..............................133.4.1 半径比为 1:3 时的轨迹仿真 ............................143.4.2 半径比为 1:4 的轨迹仿真 ..............................143.4.3 半径比为 1:5 的轨迹仿真 ..............................15eeII3.4.4 半径比为 1:6 的轨迹仿真 ..............................163.5 不同非整数半径比下的轨迹仿真 ............................173.6 本章小结 ................................................184.基于内摆线原理的形面联接曲线 ................................204.1 形面联接综述 ............................................204.2 基于内摆线原理的形面联接 ................................214.3 形面联接几何参数对装配性能的影响 ........................214.3.1 摆线轮廓形面轴孔的基本偏差对配合间隙的影响 ..........224.3.2 自动定心性能 ........................................234.4 基本尺寸参数的公差与配合 ................................234.5 基于内摆线原理的廓形形面联接仿真分析 ....................244.5.1 工件检测过程动态仿真 ................................254.5.2 工件检测过程动态仿真数据分析 ........................264.6 抗扭特性仿真分析 ........................................264.7 接触应力仿真分析 ........................................275.形面联接曲线实现装置的设计 ..................................305.1 基于内摆线原理的短幅内摆线形面实现装置机构的总体设计 ....305.1.2 采用过渡齿轮的加工机构 ..............................315.1.3 能够高速切削的加工机构 ..............................325.1.4 工件运动的加工机构 ..................................325.2 基于内摆线原理的短幅内摆线形面实现装置机构结构设计 ......325.2.1 摆线针轮行星传动的传动原理 ...........................325.2.2 摆线针轮减速器的结构特点 .............................345.2.3 针轮啮合原理 .........................................355.3 摆线轮、针齿、柱销的计算 ...................................366. 本次毕业设计的评价 .........................................36致谢 ..........................................................37参考文献 ......................................................38eeI引言对摆线的研究开始得比较早，现在已经对摆线廓形形面联接的一些特殊的性质有了统一的认识。

在军工上早已开始使用摆线形面轴目前对摆线形面联接，探讨得比较多的领域是摆线的生成方法由于摆线是非圆截面，加工孔和轴都需要专用的加工装置，目前的研究表明，能够加工摆线的加工装置有三类：（1）定圆不动，动圆沿着定圆转动，刀具装在动圆上；（2）工件以一定的角速度转动，刀具和工件的复合运动形成摆线；（3）工件做行星轮运动，刀具不动，刀具在工件上的轨迹为摆线本课题基于内摆线原理，在内摆线中当 R=Kr 时，摆线轨迹变为曲线，寻找一种适合形面联接的曲线，在此基础上分析构造一种新型运动机构，实现曲线的加工 主要设计内容有：内摆线原理理论分析，曲线特性分析，建模仿真，形面联接的曲线选择，机构设计、分析，加工的装置设计形面联接可以实现间隙配合、过盈配合及过度配合，由于装拆方便，能保证良好的对中性,无联接面上没有键槽及尖角，从而减少了应力集中，可以传递较大的扭矩廓形曲线升角较小，在载荷下自动定心时可发生自动楔紧，从而以间隙配合装配，以过盈配合工作，增大了刚度工艺上省去了花键铣床和磨床，因而工序少成本低但是多数形面联接曲线的加工都比较复杂。