錢永輝

摘 ?要：本文利用ADAMS軟件，對精密插齒機主運動機構進行運動學分析，求得影響運動特性的影響參數(shù)，建立雙曲柄—曲柄滑塊機構虛擬樣機模型，通過對模型機構的運動仿真，獲取其運動特性，根據(jù)插齒機主運動具有等速切割的特點對機構進行優(yōu)化設計，達到使速度平穩(wěn)的目的。

關鍵詞：ADAMS;插齒機;仿真;優(yōu)化

中圖分類號：TH112 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-4437（2020）04-0043-03

插齒機的主運動要求有等速和急速兩個特點。等速切削是為了保證插齒機在作主運動切削時，通過刀具將力與力矩傳至主軸，保證切削精度，減少空行程的運動時間，提升回程速度，提高加工效率。只有這樣，主傳動機構才能達到最優(yōu)運作狀態(tài)。本文通過利用ADAMS 軟件 ，建立插齒機主傳機構的虛擬樣機模型 ，對該機構進行運動仿真;并用ADAMS的功能對參數(shù)和設計進行優(yōu)化，在不同技術要求下使設計出來的產(chǎn)品具有3D模型自動計算和更新的功能。

1主運動機構各點參數(shù)確立

如圖1所示，建立雙曲柄--滑塊機構。曲柄 裝在插齒機主軸上，隨著曲柄回轉，通過連桿 使曲柄 轉動，曲柄 和曲柄 固定連接，帶動滑塊做往復平行移動。

1.1機構位置分析

3 過程優(yōu)化

3.1 ?對主運動的影響

系統(tǒng)在運行時， ?在變化范圍內(nèi)變化，滑塊的運動形成多個反應滑塊運動狀態(tài)的速度和加速度曲線，從中選取5個相對合適的曲線，如圖4、圖5所示。

由圖5可知隨著 值增大，速度曲線在沖程內(nèi)由下凹逐漸變平然后上凸，樣機性能從不平穩(wěn)到平穩(wěn)再到不平穩(wěn)。為獲得較好的效果， 設計參數(shù)值約在Trial_3左右，虛擬樣機性能的平穩(wěn)性較為理想。

其他桿件對滑塊的優(yōu)化同樣處理。

3.2優(yōu)化過程及結果

在0～2s范圍內(nèi)，滑塊工作行程速度比較平緩，接近勻速運動，有利于加工精度的提高。加速度在0～0.5s均勻減小至零，在0.5～2s之間為零保持不變，2s后又緩慢增大，形成柔性沖擊，2～3.6s回程速度和加速度均在可控范圍內(nèi)，且能滿足急回特性的要求，效率亦有保證。

4 結語

通過建立機構模型，將約束函數(shù)與目標函數(shù)導入，運動仿真，準確得到機構運動曲線圖。根據(jù)機構對滑塊等速運動和急回特性的指標要求，確定各桿件對目標的影響因素，取得較為理想的數(shù)據(jù)。雙曲柄滑塊機構數(shù)據(jù)的合理選擇，提高了插齒機平穩(wěn)性及急回特性，滿足了加工精度與效率要求。模型中的其他因素對運動特性也會產(chǎn)生影響，只有全面考慮，才能達到預期目的，后期將會進一步繼續(xù)研究。

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