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食品与机械2025年第03期:基于傅里叶级数的凸轮连杆组合机构设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谭镕镫;杨宏飞;李文元;贺兵;沙玉龙;张子俊;彭梓杰;

单位:石河子大学机械电气工程学院;现代农业机械兵团重点实验室;农业农村部西北农业装备重点实验室;湖南工业大学机械工程学院;宁夏大学机械工程学院;

摘要:[目的]提高高速工况下凸轮连杆组合机构的运动平稳性与可靠性,研究基于傅里叶级数的凸轮轮廓设计方法。[方法]通过傅里叶级数展开理论推导凸轮连杆组合机构的运动规律表达式,分析初始参数对运动特性的影响规律;以包装机械升降机构为例,通过MATLAB设计傅里叶级数凸轮轮廓曲线,并验证其基本尺寸、运动及动力学性能。[结果]当傅里叶级数展开阶数k=15时,可有效平衡运动精度与加速度波动,所设计的凸轮轮廓曲线连续无冲击,最大压力角为41.39°,最小曲率半径为5.42 mm,速度和加速度曲线均能满足高速工况使用要求。[结论]该方法通过单一运动规律的傅里叶级数展开简化设计流程,避免了分段求解的复杂性,显著提升了凸轮连杆机构在高速运行下的稳定性和动态性能。

关键词:傅里叶级数;;凸轮;;连杆组合机构;;运动规律;;MATLAB

基金资助:国家自然科学基金项目(编号:52175240)