автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Многокритериальный синтез кулачковых механизмов с неформальным заданием законов движения толкателя

На правах рукописи

РГБ ОД

г- 0 ОПТ Ж

АЛЕХИНА Галина Борисовна

МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ С НЕФОРМАЛЬНЫМ ЗАДАНИЕМ ЗАКОНОВ ДВИЖЕНИЯ ТОЛКАТЕЛЯ

Специальность 05.02.18 - Теория механизмов и машин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2000

Работа выполнена в Омском государственном техническом университете (ОмГТУ) и в Омском танковом инженерном институте (ОТИИ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор ВЛМПвецов.

Официальные оппонент:

доктор технических наук, профессор В Г. Хомченко

(ОмГТУ, г.Омск), кандидат технических наук, доцент С.П. Андросюк

(ОмГУПС, г.Омск).

Ведущее предприятие: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие КБ ТМ (г. Омск).

Защита диссертации состоится "14" апреля 2000 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 063.23.02 Омского государственного технического университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГТУ. Просим Вас и заинтересован пых лиц Вашего учреждения принять участие в заседании совета или прислать свои отзывы.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 644050д.0мск,ир. Мира 11, диссертационный совет Д 063.23.02.

Автореферат разослан "10" марта 2000 г.

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных машинах-автоматах общего машиностроения, текстильной, полиграфической, деревообрабатывающей и других отраслях народного хозяйства широкое применение нашли кулачковые механизмы, что объясняется рядом их положительных свойств по сравнению с другими устройствами.

Вместе с тем в качестве сдерживающих факторов, ограп ичивающих область применения кулачковых механизмов, чаще всего называют высокие удельные давления в высшей кинематической паре, соответственно малую нагрузочную способность, невысокий к.гг д и повышенный износ трущихся поверхностей, низкую долговечность механизма.

Известно также, что синтез кулачковых механизмов по указанным критериям представляет сложную задачу, связанную с необходимостью выполнения уточненных многовариантных расчетов, требующую изучение свойств механизма.

В соответствии с этим, актуальным является совершенствование методик проектирования кулачковых механизмов с целью получения лучших технических показателей.

Решение таких качественно новых задач возможно за счет широкого внедрения в практику проектирования кулачковых механизмов средств вычислительной техники, позволяющей выполнять многоварнаптные многокритериальные расчеты, ставить задачи оптимального проектирования, создавать механизмы, отличающиеся повышенной точностью действия, надежностью и экономичностью.

Цель и задачи работы. Цель работы заключается в создании универсального метода динамического синтеза на ЭВМ плоских кулачковых механизмов с "гибкими", изменяющими форму законами преобразования движения, позволяющего легко варьировать исходными параметрами при визуальном наблюдении за полученными результатами. Метод опирается как на формализованное решение поставленной задачи, так и на творческий элемент, предусматривающий активное вмешательство конструктора в процесс поиска оптимального соотношения параметров проектируемого кулачкового механизма.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих

задач:

разработка универсального алгоритма автоматизированного синтеза таловых кулачковых механизмов с применением ЭВМ;

2) разработка методики синтеза «гибких» законов движения толкателя с варьируемыми (визуально и формализовано) параметрами;

3) разработка программных модулей промежуточных и комплексных критериев качества работа кулачкового механизма;

4) уточнение известных описаний свойств кулачковых механизмов по этим критериям, в частности, обобщенным энергетическим и прочностным характеристикам.

Научная потопа работы заключается в создании для синтеза кулачковых механизмов:

- приемов неформального автоматизированного ввода законов движения толкателя кулачкового механизма в ЭВМ в графическом виде посредством сканера с последующим преобразованием введенных данных в числовой массив для дальнейших вычислений;

- алгоритмов - функциональных модулей расчета основных параметров кулачковых механизмов по типовым критериям их качества на основе совершенствования методов поиска экстремальных значений этих параметров по заданным экстремальным значениям технических показателей механизмов;

- алгоритмов отыскания минимальных размеров звеньев кулачковых механизмов по комплексным критериям, а именно; заданным допускаемым величинам контактных напряжений и износу элементов высших кинетических пар;

- описания свойств типовых кулачковых механизмов по энергетическим критериям и показателям долговечности;

- в уточнении влияния формы закона преобразования движения кулачкового механизма на перечисленные показатели работоспособности.

Практическая ценность работы определяется:

- составленной библиотекой программ, позволяющих конструктору, не занимаясь их разработкой, вести анализ кулачковых механизмов, управляя формой законов преобразования движения механизма, не прибегая к сложным аналитическим преобразованиям, ориентируясь на заданные габаритные, кинематические, энергетические и комплексные показатели;

- уточненными рекомендациями но выбору законов преобразования движения.

Реализации в промышленности. Разработанная методика изучена и рекомендована к внедрению на моторостроительном предприятии им. П. Н. Баранова (г. Омск) для исследования плоских кулачковых механизмов на предмет улучшения энергетических характеристик и параметров долговечности. Кроме того, элементы методики внедрены в ПО ЗТМ (г. Омск) для улучшения прочностных характеристик механизмов копировально -фрезерных станков моделей 6Б444, 6Б444Г. В частности, использование методики для выбора оптимальных параметров устройства позволило повысить долговечность элементов высшей кинематической пары и тем самым улучшить эксплуатационные характеристики кулачковых копиров в целом.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Семинаре по ТММ (Новосибирск, 1991); Международной конференции "Персональные компьютеры в проектировании и исследовании механизмов и агрегатов"(С.-Пстербург, 1995); П Международной научно- технической конференции "Динамика систем, механизмов и магаин"(Омск, 1997); III Международной научно- технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"(Омск, 1999); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ОТИИ 1900-1999 и ОмГТУ 1999,2000.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано пятнадцать научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит го введения, пята глав, заключения, списка литературы, включающего 129 наименований, и приложения. Основной текст изложен на 159 машинописных страницах, поясняется 48 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дана краткая характеристика направления исследований, научного и практического значения решаемой проблемы, определены объекты автоматизации проектирования, в качестве которых принимаются следующие типы плоских кулачковых механизмов, преобразующих :

1) вращательное движение кулачка в поступательное движение толкателя (остроконечного, с роликом, плоского) - ВПО(Р), ВИЛ;

2) вращательное движение кулачка в колебательное движение толкателя (остроконечного, с роликом, плоского) - ВКО(Р), ВКЛ.

В первой главе приводится анализ существующих машинных методов синтеза кулачковых механизмов, рассматривается круг вопросов, которые необходимо решить для разработки универсального метода синтеза кулачковых механизмов на персональных компьютерах по ряду критериев.

Разработке машинных методов синтеза кулачковых механизмов с помощью ЭВМ на раннем этапе (70-е, начало 80-х годов) в нашей стране посвящены работы М.И. Воскресенского, В.А. Новгородцева, B.C. Присяжного, М.Е. Фишина; за рубежом в этом плане разработки велись Ruckert Н, Valland Н, Bittrich W., Chen Fan Y.. В более поздних работах А.М. Ашавского , И.М. Белоконска , Э.А. Горова , И.И. Вульфсона, В.Ю. Лаврова, L. Miladinovic, II. Chunhe, Li Shujun, J. Fraine и других синтез кулачковых механизмов на ЭВМ получил свое дальнейшее развитие.

Вопросам оптимального синтеза кулачковых механизмов посвящены работы Я.Л. Геронимуса , Л.Н. Борисенко и ЯЛ. Геронимуса, М.С. Шуна , М.М. Перельмутера, И.И. Тартаковского , В.Э. Хитрика, В.А. Троицкого, Б.М. Кунявского, М. Oblak, J. Ciglaric, В. Butinar, W. Huiwi, X. Longquan, Z. Chunguo и др. авторов. При этом используются, в основном, формализованные методы случайного и направленного поиска и их сочетания.

Обзор работ, посвященных исследованиям динамики кулачковых механизмов, показывает, что решение большинства этих вопросов связано с использованием сложного математического аппарата. Это, как правило, затрудняя автоматизацию проектирования, исключает возможность непосредственного участия инжепера-конструктора в подобных исследованиях и выполнении многовариантных расчетов с целью выбора оптимального варианта. Тем более, важной задачей становится разработка машинных методов, использующих многообразные возможности современной компьютерной техники, которые позволяли бы выполнять такие расчеты в

диалоговом режиме с минимальными затратами времени и доступными инженеру средствами.

Общая задача синтеза кулачковых механизмов после выбора кинематической схемы, независимо от методики расчета, формируется как задача отыскания оптимальных значений его параметров по системе критериев качества (целевой функции), определяющей работоспособность механизма, которая составляется па основе эксплуатационных, конструктивных и технологических требований, предъявляемых к механизму. Однако, обзор технической литературы но этому вопросу и собственные исследования показывают, что выполнение прямого многокритериального синтеза по целевой функции даже с применением средств вычислительной техники весьма затруднительно.

Одной из причин этого является то обстоятельство, что при проектировании кулачковых механизмов количество свободных параметров, существенно влияющих на критерии синтеза, значительно меньше числа заданных условий. Кроме того, эти критерии часто предъявляют к выбору параметров механизма противоречивые требования, что не позволяет обеспечить их экстремум одновременно.

В этой связи прежде всего были уточнены основные фуппы критериев синтеза и их производные , а именно:

1) метрические; 2) кинематические;

3) силовые; 4) энергетические;

5) динамические; 6) прочности, изнашиваемости, надежности.

Проведенный качественный анализ критериев синтеза кулачковых механизмов позволил сделать следующие выводы:

1) при проектировании требуется изучение меры влияния основных размеров звеньев механизма и параметров законов движения толкателя на каждый критерий в отдельности, и только после этого принимается решение о их назначении, то есть необходимой стадией является исследование свойств механизма;

2) противоречивость промежуточных критериев по отношению друг к другу и их комплексное описание в виде главных показателей, например; минимума контактных напряжений, указывает на необходимость постановки оптимизационных задач при синтезе механизма, полнота решения которых в значительной мере зависит от применяемых методов автоматизированного синтеза.

В соответствии с вышесказанным, в основу диссертации положено решение следующих задач:

1) разработка универсального алгоритма автомагизировашюго силгеза типовых кулачковых механизмов с применением ЭВМ;

2) разработка методики синтеза «гибких» законов движения толкателя с варьируемыми (визуально и формализовано) параметрами;

3) разработка профаммных модулей промежуточных и комплексных критериев качества работы кулачкового механизма;

4) уточнение известных описаний свойств кулачковых механизмов по этим критериям, в частности, обобщенным энергетическим и прочностным характеристикам.

Во второй главе предлагается методика неформального задания законов движения,законов движения толкателя кулачкового механизма.

С этой целью продолжено совершенствование классификаций законов движения толкателя. Уточните связано прежде всего с анализом пригодности описания этих законов для автоматизированного синтеза кулачковых механизмов с помощью ЭВМ. В отдельный класс выделяются "новые" законы, синтезируемые по заданным критериям качества Этот класс законов отличается тем, что заранее их форма не известна. Она определяется в результате оптимизации параметров передаточной функции механизма по критериям качества.

Показало, что существующие методы синтеза законов движения толкателя в силу их не универсальности и сложности математических расчетов не позволяют конструктору с малыми затратами времени и доступными средствами выполнять многовариантные расчеты с целью выбора оптимального варианта.

Предлагается осуществление неформального ввода закона движения толкателя в графическом виде посредством сканера, позволяющего воспроизводить законы движения при любых соотношениях фазовых интервалов, участков разбега, выбега н постоянной скорости толкателя.

Алгоритм ввода состоит из:

1) модуля стандартных мультимедийных приложений по работе со сканером;

2) модуля распознавания изображений;

3) модуля интерполирования функций;

4) модуля формирования кинематических характеристик движения толкателя.

Модуль стандартных мультимедийных приложений по работе со сканером предназначен для оптического считывания и ввода графического изображения исходных параметров (закона изменения ускорения толкателя) в ЭВМ. Графическое изображение поступает на обработку в виде готового графического объекта (файлы, содержащие графическое изображение) либо со сканера - специального мультимедийного периферийного устройства, предназначенного для ввода и преобразования информации традиционного представления в электронный вид путем оптического считывания.

Модуль распознавания изображений с учетом особенности исходного изображения, содержащего график функции и координатные оси, разделяется на два этапа: распознавание изображения и окончательное распознавание. На первом этапе, соответственно, определяется расположение координатных осей методом матричного сопоставления. На втором - производится непосредственное считывание графика функции. Математически это целесообразно проводить операцией усреднения с помощью интерполяционных полиномов, обеспечивающей получение уточпешюго значения у по заданному

значению >/ и ряду близлежащих значений (• ■■•)> известных со

случайной погрешностью.

Модуль интерполящш функции. Массив данных, полученный в результате окончательного распознавания, по сути, представляет собой метод дискретного, табличною задания функции. Точность вычислений определяется физическим (оптическим) разрешением изображения, размерами сканированной области. Для дальнейшей обработки полученных результатов необходимо обеспечшъ дифференцируемость функции, по крайней мере ее первой и второй производной, для чего достаточно использовать сплайн-многочлены третьего порядка (кубические сплайны). Для каждого отрезка ¡] ] изменения х кубическая сплайн-функция записывается в виде :

6 hj

Щ (xi +1 - *)3 + Щ+\ (* - xi У ]+ (

л-

m,h,

{х,+1 -х)+

Ум ~

тмЩ

г\

V

где Л,- = хм -х,, /,-(х) - у(х), т, = /"(*/) и / = 1,2,...л (и-число узлов). При известных х,, у1 и эта формула задает сплайн-аппроксимацюо.

В силу равномерного распределения точек по оси абсцисс, а также про1раммной коррекции «выпадающих точек», выполняется основное условие осуществимости сплайн-интерполяции - переменный шаг А/=*/+1 выбирается постоянным.

В программу встроена возможность наглядной коррекции изображения, реализованная посредствам сплайн-метода. Для изменения профиля кривой, пользователю необходимо указать две произвольные точки на кривой (т.е. задать отрезок), а затем, с помощью мыши, зацепив отрезок в любой точке, скорректировать изображение (рис. 1), при этом кривая изменяется с учетом профиля всех составляющих ее участков при автоматическом выборе равномерно распределеш1ых узлов интерполяции.

ЧЪсйа/р^'я-мтмроймт* крипгит

, v 11(<»ПЯ/р*ЛП*Г.ирИЙАЬИЧ припой

Рис. 1. Редактор изображения. Применение сплайн-метода для коррекции профиля кривой

Модуль формирования кинематических характеристик движения толкателя. График ускорения, полученный в результате преобразований, нельзя принять в качестве закона изменения ускорений, т.к. могут не выполняться изопериметрические, граничные и дополнительные условия движения толкателя. В частности, изопериметрические условия должны записываться в виде, обеспечивающем основные назначения закона движения толкателя - его перемещение на задаппую относительную величину при фиксированном относительном зпачении угла поворота кулачка.

В связи с тем, что дальнейшие вычисления по проектированию кулачкового механизма производятся в инвариантной форме, в программе осуществляется обратный переход от кинематических характеристик a,v,s к коэффициентам ускорения Е, скорости 8 и перемещения С, .

В третьей главе решена задача поиска оптимальных значений размеров звеньев кулачковых механизмов по типовым критериям качества.

Для механизма ВНО(Р) это определение минимального радиуса- вектора

у

профиля кулачка —, где Н - ход толкателя, из условия обеспечения Н

допустимого максимального угла давления атах с последующим уточнением значения этого радиуса по заданному минимальному коэффициенту полезного действия г)мгн min с целью минимизации потерь па трение в направляющих толкателя и исключения их заютитшвания (отказа механизма).

Для механизма ВКО(Р) отыскивается значение параметрического 1Т , ,

комплекса —, где lj,l0 - длина толкателя и межосевое расстояние, по

заданному максимальному углу давлешш. При этом для ситуации, когда заданы ограничения по максимальному углу давления для фаз удаления и

h

приближения, одновременно строятся функции — (ys0), где у/0- начальный

¡о

угол наклона толкателя, и итеративным путем находится единственное значение этого соотношения , которому однозначно соответствует значение У'а. В качестве свободного параметра остается 10, определяющее габариты механизма.

Для механизмов ВПП и ВКП на первом этапе синтеза расчет ведется но условию обеспечения минимального радиуса-вектора кулачка из условия выпуклости его профиля.

В частности, для механизма ВКГ1 определяется параметрический f

комплекс — = sin уг0. Минимизация значения этого комплекса связана с 'о

уменьшением у/0 путем подбора параметров закона движения толкателя.

В развитие указанной выше последовательности расчета предлагается следующее.

Для механизма ВПО(Р) это определение длины направляющей толкателя по заданному Чмгитт ■ В этой связи появляется возможность не только обоснованного выбора длины направляющей, по и установления зависимости ßmax ~ /(Т1мгн min) > то есть совершенствования методики выбора максимального допустимого угла давления.

Для механизма ВПП аналогичное решение связано с анализом движения толкателя в направляющих. При этом задача решается раздельно в зависимости от наличия перекоса толкателя в направляющих или его отсутствия; учитывается, что увеличение радиуса- вектора основной окружности профиля кулачка приводит к уменьшению коэффициента полезного действия.

Решение перечисленных выше задач основывается на обращении задачи анализа функции на экстремум, при этом описывается экстремальное значение параметра (параметрического комплекса) но заданному экстремальному значению критерия (вспомогательной функции) на основе метода, разработанного 1I.B. Сергеевым. Такой подход, являясь по сути онгимизационным, позволяет существенно сократить обьем вычислительных процедур.

В развитие этого метода предложен алгоритм, в соответствии с которым в результате одного решения связываются значение экстремума параметра (параметрического комплекса), как одного из геометрических критериев качества механизма, с заданным значением максимального угла давления или мгновенного кпд механизма. Последнее позволяет составлять компактное описание свойств механизма и в диалоговом режиме работы с вычислительной машиной определять меру влияния того или иного параметра механизма на критерии ею работоспособности.

В процессе составления предлагаемого алгоритма синтеза установлены входные и выходные параметры синтеза, определены предельные значения

ашах и П.игнmin в зависимости от —min, величины фазовых углов, длины

Н

направляющей толкателя и других параметров механизмов, а также влияние формы законов движения на указанные критерии за счет их «гибкого» моделирования.

Решение задачи изучения влияния конструктивных параметров механизма на его свойства и выбор из них наилучших предлагается сопровождать построением 1рафиков всех рассматриваемых функций.

Так, конструктору полезно знать меру влияния параметрического га

комплекса -— nun на о'тах. Для составления такого описания свойств Н

механизма предлагается следующий подход. Дифференцируя зависимости по относи тельному времени и приравнивая полученный результат нулю (точка экстремума функции), находим зависимость /g«max от величины к. Затем подставляя <gamax = f{k) в исходное уравнение, строим зависимость минимального значения искомого параметра от к.

Анализ графиков позволит конструкгору обоснованно выбрать такое сочетание параметров, при котором основные характеристики качества механизма близки к оптимальным, а остальные не выходят за пределы допустимых. Такой путь решетя задачи освобождает конструктора от трудоемких расчетов и построений и дает возможность непрерывно и визуально контролировать полученные результаты, а также путем оперативного изменения исходных данных значительно ускорить отыскание оптимального варианта.

В четвертой главе разработаны алгоритмы синтеза кулачковых механизмов по заданным величинам контактных напряжений в высшей кинематической паре и износа элементов этой пары. При этом исходные зависимости для всех рассмотрешшх механизмов приводятся к параметрическим комплексам (комплексным критериям) следующего вида:

а)

0,418 2Е„р

» Р У пр 0

ВА =----------

( I-

\fi2fl*

-а -к, (2)

Л

где [сг]-допускаемые контактные напряжения; Ь-толщина диска кулачка; Кщ, - приведенный модуль упругости; (2-реакция в высшей паре;

К -приведенная кривизна элементов высшей кинематической пары; Ар -задаваемый износ; Су -коэффициент, характеризующий износостойкость

материала кулачка; /-коэффициент трения; коэффициент сцепления; N,1 -число рабочих циклов движения.

Далее зависимости (I), (2), конкретизируемые для каждого из рассматриваемых топов механизмов , представляются в безразмерном виде при фиксированных конструктивных параметрах механизма, определяемых, как указано выше, по типовым критериям; тем самым они могут служить для изучения елняния формы законов движения толкателя на нагрузочную способность механизма в обобщенном виде.

Составлен алгоритм расчета механизмов с роликовыми толкателями по заданной долговечности. С этой целью записанные выше параметрические комплексы уточнены в связи с задачей выбора максимального радиуса ролика. Определение этого параметра потребовало организации расчета минимального значения радиуса кривизны профиля кулачка, и только после этого становится возможным определение значений параметрических комплекс о п. Затем, после отыскания экстремальных значений этих комплексов устанавливается порядок расчета размеров механизма, входящих в эти зависимости.

Применительно к механизму с роликовым коромысловым толкателем выполнен сравнительный анализ расчета на заданную долговечность по методике П.В. Сергеева, содержащей в своей основе аналитический аппарат

вспомогательной функнни, и предлагаемой методике, где расчет ведется

непосредственно путем отыскания экстремумов составленных параметрических _* _*

комплексов Ва и Вд. Показана предпочтительность второго варианта расчета,

логически связанного с алгоритмами расчет механизмов по типовым

критериям, предлагаемым в третьем разделе диссертации.

Особенностью расчета механизмов с плоскими толкателями является

косвенный учет износа элементов высшей кинематической пары путем

ограничения скорости относительного скольжения профиля кулачка и толкателя.

Последнее связано прежде всего с ограничением величины минимального

радиуса- вектора профиля кулачка. В этом отношении нормальный износ и

минимальная величина контактных напряжений в высшей паре указанных

механизмов - критерии явно противоречивые.

Показано, что для механизма ВПП расчет на контактную прочность

целесообразно осуществлять путем отыскания экстремума безразмерного

—* г

параметрического комплекса Во, в который значения и <рф

подставляются по результатам расчета по типовым критериям : условию выпуклости профиля кулачка и заданному г]мгпт\п.

Расчет механизма ВКП также наиболее предпочтительно вести путем

анализа предлаг аемых параметрических комплексов, из которых предпочтение _*

отдается В а. Показано, что этот комплекс содержит свободные параметры Ь и

10. В этой связи, после определения начального угла у/а из условия обеспечения

_*

выпуклости тфофиля предлагается отыскивать экстремум В& в части его описания, связанной с выбором рационального закона движения толкателя

механизма. Затем по найденному значению Ва определяются конструктивные размеры звеньев механизма.

С целью упрощения решения задачи оптимального проектирования в

диалоговом режиме предлагаются алгоритмы, обеспечивающие составление

—* —*

описания свойств механизма в виде безразмерных зависимостей Ва и Вд от основных размеров механизмов. Это в значительной мере сокращает время поиска, делает его направленным, а выбор окончательного варианта соотношения параметров механизма и закона преобразования движения обоснованным с учетом меры влияния каждого из этих параметров на функцию цели.

В пятой главе приведен анализ влияния формы законов движения толкателя на критерии качества механизмов, а именно:

- апробирован синтез "гибких" законов движения толкателя с варьируемыми параметрами.При этом первоначально форма законов задавалась близкой к типовым законам движения: синусоидальному (1), косинусоидальному (2), равноубывающему (3) и закону постоянного ускорения (4) ( случай а) на графиках), а далее после анализа получаемого результата изменялась в направлении, соответствующем минимизации этого

критерия, то есть синтезировались "гибкие " законы (случай б) на графиках) (рис. 2);

»..-. ojavii.taeaoiais'o.asr? v^WOTsn/o •8-,э,и№ ejs; wns«.«r>9,sjf. взяз-о,?«?. я^тда,^

а) ............. " .....б)....... .....

Рис 2. Графики коэффициентов ускорений

- составлено описание свойств механизмов по типовым и комплексным критериям качества и исследовано влияние параметров "гибких" законов движения толкателя на величины основных параметров кулачковых механизмов. Результаты решений по критериям качества представлены в виде

графиков. Например, графики зависимостей Пмгн min — f

VIS-.' го Vi.' к

Рис. 3. Графики зависимости tpY(> -tga — f\ -"-mm

Приложение к диссертации, являясь формой внедрения разработок автора, содержит описание используемого программного обеспечения и инструкции по практической работе с ним.

Основные выводы:

1. В работе представлен универсальный метод оптимального многокритериального синтеза плоских кулачковых механизмов с помощью ПЭВМ, ориентированный на использование аналитических приемов динамического программирования и диалогового режима общения с персональным компьютером и получаемыми результатами.

2. С целью составления универсального алгоритма синтеза, изучены известные методы оптимального проектирования кулачковых механизмов и уточнена систематизация их технических показателей - критериев качества. По известным в этой области литературным источникам, выполнено исследование противоречивости и согласия этих критериев по отношению друг к Другу в зависимости от направления изменения того или иного параметра.

3. Для обеспечения диалогового режима поиска рациональных параметров таких законов движения толкателя предложен метод автоматизированного ввода их описании в ЭВМ в графическом виде посредством сканера с последующим преобразованием введенных датшых в числовой массив для дальнейших вычислений. Здесь разработан алгоритм ввода и обработки исходной информации в соответствии с изопериметрическими, граничными и дополнительными кинематическими условиями формирования законов движения, составлено соответствующее программное обеспечение.

4. Составлены алгоритмы, позволяющие вести сшггез кулачковых механизмов по типовым критериям качества. Эта алгоритмы предусматривают несколько этапов.

Так, на первом этапе расчета синтез механизмов с роликовыми толкателями (ВПО(Р), ВКО(Р)) ведется по допускаемому максимальному углу давления с последующим уточнением минимального радиус-вектора профиля кулачка по заданному коэффициенту полезного действия (для механизма ВПО(Р)). Для механизмов с плоскими толкателями (ВПГГ, ВКП) задается традиционное условие обеспечения выпуклости профиля кулачка.

В развитие указанной выше последовательности расчета предлагается:

• для механизма ВПО(Р) определение длины направляющей по заданному мгновенному коэффициенту полезного действия; причем устанавливается зависимость ашах = /(т|...,„), то есть появляется возможность совершенствования методики выбора максимально допустимого ут ла давления;

• для механизма ВТТ11 аналогичное решение связано с анализом ' движения толкателя в направляющих, в результате которого прежде

устанавливается наличие или отсутствие перекоса толкателя в направляющих.

5. Решение указатшх типовых задач оптимального проектирования основывается на обращении классической задачи анализа функции на экстремум; при этом отыскивается экстремальное значение параметра (параметрического комплекса) по заданному экстремальному значению функции (критерию) на основе построения некоторой вспомогательной зависимости, экстремум которой совпадает с экстремумом исходной функции .

В развитие этого подхода предложен алгоритм, в соответствии с которым в результате одного решения связываются экстремалыше значения параметра с экстремальным значением функционала непосредственно в виде некоторой зависимости, решаемой на ЭВМ в параметрическом виде. Это позволяет существенно сократить объемы вычислительных процедур и составить описание свойств механизма в удобной для анализа форме.

6. Составлены параметрические комплексы Ва{к) и Дд (к), связанные с контактными напряжениями и износом элементов высшей пары и являющиеся по форме общими для рассматриваемой группы механизмов. Эти комплексы ориентированы на названные критерии, которые будучи обобщенными, включающими ряд промежуточных показателей, определяют по сути долговечность и работоспособность мехшшзма. Определена противоречивость этих критериев и различная мера влияния на их величины отдельных параметров, входящих в описание данных технических показателей.

7. Составлены алгоритмы расчета указанных параметрических комплексов, описание которых конкретизировано в зависимости от особенностей каждого типа рассматриваемого механизма и представлено в

безразмерном виде. В таком представлении экстремальные значения В* (к) и —«

5д(&) при фиксированных конструктивных параметрах, найденных ранее по типовым критериям, являются функциями инвариантного задания законов

движения, то есть кинематических коэффициентов. По этой причине и

удобны для сравнения и изучения свойств законов движения толкателя.

8. Апробация методов синтеза "гибких" законов движения толкателя показала эффективность предлагаемого подхода. В частности, для механизмов ВПО(Р) и ВПП уточнено влияние форм типовых и "гибких" синтезированных нами законов движения толкателя на габаритные, энергетические и прочностные критерии качества механизмов.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы:

1. Алехина Г. Б. Автоматизация ввода законов движения толкателя кулачковых механизмов/ Материалы Ш международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"/ Омск. 1999. С.22-23.

2. Алехина Г. Б. Аналитический обзор методов синтеза кулачковых механизмов / Сб. научно- исследовательских работ общепаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.3-14.

3. Алехина Г. Б. Аналитический программнореализуемый метод синтеза кулачковых профилей / Материалы П международной научно- технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"/ Омск. 1997. С.56.

4. Алехина Г. Б. К вопросу автоматизации ввода исходных зависимостей синтеза кулачковых механизмов/ Сб. "Прикладные задачи механики"/ Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999.

5. Алехина Г. Б. Кинематический анализ кулачкового механизма системы газораспределения /Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр/ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.69-73.

6. Алехина Г. Б. Методы автоматизированного синтеза кулачковых механизмов : Сб. научных трудов омских учепых/ Приложение к журналу «Омский научный вестник»/ Омск. 1998. С.59-63.

7. Алехина Г. Б. Персональные компьютеры в проектировании кулачковых механизмов / Сб. трудов международной конференции "Персональные компьютеры в проектировании и исследовании механизмов и агрегатов"/ С.Петербург. 1996. С.91-99.

8. Алехина Г. Б. Проблемы синтеза безударных кулачков/ Сб. научно-исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.15-22.

9. Алехина Г. Б. Формирование законов движения толкателя центрального кулачкового механизма / Сб. "Апализ и синтез механических систем"/ Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. С.61-63.

Ю.Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. Аналитический метод определения минимального радиуса основной шайбы кулачков / Сб. научно-исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1997. №10. С.3-7.

П.Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. К методике системного анализа кулачковых механизмов с помощью ЭВМ / Сб. научно- исследовательских работ

общенаучных и общеинженерных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1990. №3. С.З-

12.Алехина Г. Б., Зяблицсв В. Я. Проблема математического обеспечения синтеза безударных кулачков / Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1995. №8. С.33-38.

13. Алехина Г. В., Зяблицсв В. Я. Пути модернизации кулачковых механизмов системы газораспределения ДВС кулачков /Сб. научно- исследовательских работ общеинженерных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1994. №7. С.9-14.

14.Алехина Г. Б., Швецов В. Т. Алгоритмы автоматизированного синтеза кулачковых механизмов по заданной долговечности. - Деп. в ВИНИТИ №3707-В99 Деп. Омск, 1999. 25с.

15.Алехина Г. Б., Швецов В. Т. Критерии синтеза кулачковых механизмов, их согласие и противоречивость. - Деп. в ВИНИТИ №3406-В99 Деп. Омск, 1999. 19с.

12.

Тли 07НИ -Зглс.л- ^

Введение.

1. Состояние вопроса автоматизированного синтеза кулачковых механизмов.

1.1. Сведения о развитии методов автоматизированного синтеза кулачковых механизмов.

1.2. Критерии синтеза кулачковых механизмов, их согласие и противоречивость.

1.2.1. Метрические критерии.

1.2.2. Кинематические критерии.

1.2.3. Силовые критерии.

1.2.4. Энергетические критерии.

1.2.5. Динамические критерии.

1.2.6. Критерии прочности, изнашиваемости и надежности.

1.3. Задачи, положенные в основу диссертации.

1.3.1. О разработке автоматизированного метода синтеза в связи с развитием САПР.

1.3.2. О постановке задачи оптимального проектирования и описания свойств кулачковых механизмов на основе промежуточных и комплексных критериев.

2. Принципы построения алгоритма автоматизированного синтеза кулачковых механизмов. Моделирование законов движения толкателя.

2.1. Построение общей математической модели для синтеза типовых кулачковых механизмов.

2.2. Постановка задачи моделирования законов движения толкателя.

2.3. Типовые законы движения и их свойства.

2.4. Управление параметрами законов движения - вариационная постановка проблемы выбора динамически оптимальных законов.

2.5. Пути совершенствования методов математического описания законов движения.

2.5.1. Модуль стандартных мультимедийных приложений по работе со сканером.

2.5.2. Модуль распознавания изображений.

2.5.3. Модуль интерполяции функции.

2.5.4. Модуль формирования кинематических характеристик движения толкателя.

2.6. Выводы по разделу.

3. Определение основных размеров звеньев механизма по типовым критериям качества.

3.1. Последовательность синтеза.

3.2. Определение минимального радиуса-вектора кулачка по заданному максимальному значению угла давления.

3.2.1. Механизм ВПО(Р).

3.2.2. Механизм ВКО(Р).

3.3. Определение минимального радиуса-вектора кулачка механизмов ВПП, ВКП из условия выпуклости их профиля.

3.3.1. Механизм ВПП.

3.3.2. Механизм ВКП.

3.4. Определение минимального радиуса-вектора профиля кулачка из условия отсутствия заклинивания толкателя в направляющих.

3.4.1. Механизм ВПО(Р).

3.4.2. Механизм ВПП.

3.5. Выводы по разделу.

4. Синтез кулачковых механизмов по заданной долговечности.

4.1. Особенности комплексных критериев работоспособности кулачковых механизмов.

4.2. Последовательность расчета механизмов с роликовыми толкателями.

4.2.1. Механизм ВПО(Р).

4.2.2. Механизм ВКО(Р).

4.3. Последовательность расчета механизмов с плоскими толкателями.

4.3.1. Механизм ВПП.

4.3.2. Механизм ВКП.;.

4.4. Выводы по разделу.

5. Анализ влияния формы законов движения толкателя на критерии качества механизмов

5.1. О подготовке исходных данных к синтезу «гибких» законов движения толкателя с варьируемыми параметрами.

5.2. Оценка влияния параметров законов движения на величину ~ mm для механизма с поступательно движущимся толкателем по [атах] н \г]мгн J.

5.3. Синтез законов движения толкателя для механизма с поступательно движущимся плоским толкателем по условию выпуклости профиля кулачка и \г}мги mjn ].

5.4. Анализ влияния формы законов движения толкателя на критерии долговечности.

5.4.1. Механизм с поступательно движущимся роликовым толкателем.

5.4.2. Механизм с поступательно движущимся плоским толкателем.

В современных машинах-автоматах общего машиностроения, текстильной, полиграфической, деревообрабатывающей и других отраслях народного хозяйства широкое применение нашли кулачковые механизмы, что объясняется рядом их положительных свойств по сравнению с другими устройствами [67]. В частности, к достоинствам этих механизмов можно отвести:

1) возможность воспроизведения сложных законов движения, в том числе и законов с остановками ведомого звена при сравнительно простой конструкции и малых габаритах;

2) простоту выполнения согласованной работы нескольких механизмов в машинах-автоматах, например в револьверных металлообрабатывающих станках, в двигателях внутреннего сгорания при подаче топлива в цилиндры и т.д.;

3) высокую степень точности перемещения ведомого звена при относительно малой инерционности механизма в целом и высокой производительности;

4) возможность управления качеством работы этих механизмов за счет подбора соответствующего закона преобразования движения.

К недостаткам кулачковых механизмов чаще всего относят высокие удельные давления в высшей кинематической паре, соответственно малую нагрузочную способность, повышенный износ трущихся поверхностей и низкую долговечность механизма [22]. Всё это требует совершенствования методик проектирования кулачковых механизмов с целью получения их лучших технических показателей.

Решение таких качественно новых задач возможно за счет широкого внедрения в практику проектирования кулачковых механизмов средств вычислительной техники, позволяющей выполнять миоговариантные многокритериальные расчеты, ставить задачи оптимального проектирования, создавать механизмы, отличающиеся повышенной точностью действия, надежностью и экономичностью.

В данной работе в развитии известных исследований [33,34,38,63,74,76,86,94,113,114,116] рассматриваются вопросы автоматизации и механизации проектирования кулачковых механизмов с помощью персональных компьютеров, а именно предлагается универсальный метод оптимального синтеза плоских типовых кулачковых механизмов с помощью ЭВМ, ориентированный на использование аналитических приёмов динамического многокритериального проектирования и диалогового режима общения с персональным компьютером и получаемыми результатами. Программы реализованы в интегрированной программной среде Delphi 4.

В связи с решением этой актуальной на сегодняшний день задачи, основной целью данного диссертационного исследования является создание универсального метода динамического синтеза на ЭВМ плоских кулачковых механизмов с "гибкими", изменяющими форму законами преобразования движения, позволяющего легко варьировать исходными параметрами при визуальном наблюдении за полученными результатами. Метод опирается как на формализованное решение поставленной задачи, так и на творческий элемент, предусматривающий активное вмешательство конструктора в процесс поиска оптимального соотношения параметров проектируемого кулачкового механизма.

В работе в качестве объекта автоматизации проектирования принимаются следующие типы плоских кулачковых механизмов, преобразующих (рис. 1.1.)'

1) вращательное движение кулачка в поступательное движение толкателя (остроконечного, с роликом, плоского) - ВПО(Р), ВПП;

2) вращательное движение кулачка в колебательное движение толкателя (остроконечного, с роликом, плоского) - ВКО(Р), В ЮТ

Рис.1.1. Кинематические схемы рассматриваемых в работе механизмов

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1) разработка универсального алгоритма автоматизированного синтеза типовых кулачковых механизмов с применением ЭВМ;

2) разработка методики синтеза «гибких» законов движения толкателя с варьируемыми (визуально и формализовано) параметрами;

3) разработка программных модулей промежуточных и комплексных критериев качества работы кулачкового механизма;

4) уточнение известных описаний свойств кулачковых механизмов по этим критериям, в частности, обобщенным энергетическим и прочностным характеристикам.

Научная новизна работы заключается в создании для синтеза кулачковых механизмов:

- приемов автоматизированного ввода законов движения толкателя кулачкового механизма в ЭВМ в графическом виде посредством сканера с последующим преобразованием введенных данных в числовой массив для дальнейших вычислений;

- алгоритмов - функциональных модулей расчета основных параметров кулачковых механизмов по типовым критериям их качества на основе совершенствования методов поиска экстремальных значений этих параметров по заданным экстремальным значениям технических показателей механизмов;

-алгоритмов отыскания минимальных размеров звеньев кулачковых механизмов по комплексным критериям, а именно заданным допускаемым величинам контактных напряжений и износу элементов высших кинетических пар;

- описания свойств типовых кулачковых механизмов по энергетическим критериям и показателям долговечности;

- в уточнении влияния формы закона преобразования движения кулачкового механизма на перечисленные показатели работоспособности.

В этой связи на защиту выносятся

- концепция диалогового ввода исходной информации в ЭВМ в виде "гибких", легко перестраиваемых законов движения толкателя;

- комплекс аналитических зависимостей н алгоритм их согласования при оптимальном проектировании типовых кулачковых механизмов;

-уточненное описание свойств этих механизмов по указанным выше критериям качества в виде зависимостей экстремальных значений технических показателей механизмов от экстремальных величин их параметров.

Практическая ценность работы определяется:

- составленной библиотекой программ, позволяющей конструктору, не занимаясь их разработкой, вести анализ кулачковых механизмов, управляя формой законов преобразования движения механизма, не прибегая к сложным аналитическим преобразованиям, ориентируясь на заданные габаритные, кинематические, энергетические и комплексные показатели;

- уточненными рекомендациями по выбору законов преобразования движения.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения.

Заключение

1. В работе представлен универсальный метод оптимального многокритериального синтеза плоских кулачковых механизмов с помощью ПЭВМ, ориентированный на использование аналитических приемов динамического программирования и диалогового режима общения с персональным компьютером и получаемыми результатами. Метод опирается как на формализованное решение поставленной задачи, так и на творческий элемент, предполагающий активное вмешательство конструктора в процесс поиска оптимального соотношения параметров проектируемого кулачкового механизма.

2. С целью составления универсального алгоритма синтеза, изучены известные методы оптимального проектирования кулачковых механизмов и систематизированы их технические показатели - критерии качества. По известным в этой области литературным источникам, выполнено исследование противоречивости и согласия этих критериев по отношению друг к другу в зависимости от направления изменения того или иного параметра.

На этой основе предложена последовательность синтеза, включающая следующие основные этапы:

• автоматизированный синтез "гибких", легко перестраиваемых законов движения толкателя;

• расчет основных параметров кулачковых механизмов по типовым критериям качества;

• отыскание оптимальных размеров звеньев кулачковых механизмов по энергетическим критериям и показателям долговечности, т.е. по комплексным техническим показателям, по существу определяющим работоспособность механизма.

3. Продолжено совершенствование классификаций законов движения толкателя. Уточнение связано прежде всего с анализом пригодности этих законов для автоматизированного синтеза кулачковых механизмов с помощью ЭВМ. В отдельный класс выделяются «новые» законы движения толкателя, синтезируемые по заданным критериям качества. Этот класс законов отличается тем, что заранее их форма ие известна. Она определяется в результате оптимизации параметров передаточной функции механизма по критериям качества.

4. Для обеспечения диалогового режима поиска рациональных параметров таких законов движения толкателя предложен метод автоматизированного ввода их описания в ЭВМ в графическом виде посредством сканера с последующим преобразованием введенных данных в числовой массив для дальнейших вычислений. Здесь разработан алгоритм ввода и обработки исходной информации в соответствии с изопериметрнческими, граничными и дополнительными кинематическими условиями формирования законов движения, составлено соответствующее программное обеспечение.

5. Составлены алгоритмы, позволяющие вести синтез кулачковых механизмов по типовым критериям качества. Эти алгоритмы предусматривают несколько этапов.

Так, на первом этапе расчета синтез механизмов с роликовыми толкателями (ВПО(Р), ВКО(Р)) ведется по допускаемому максимальному углу давления с последующим уточнением минимального радиус-вектора профиля кулачка по заданному коэффициенту полезного действия (для механизма ВПО(Р)). Для механизмов с плоскими толкателями (ВПП, ВКП) задается традиционное условие обеспечения выпуклости профиля кулачка.

В развитие указанный выше последовательности расчета предлагается:

• для механизма ВПО(Р) определение длины направляющей по заданному мгновенному коэффициенту полезного действия; причем устанавливается зависимость ат^ = /(т;^ ), то есть появляется возможность совершенствования методики выбора максимально допустимого угла давления;

• для механизма ВПП аналогичное решение связано с анализом движения толкателя в направляющих, в результате которого прежде устанавливается наличие или отсутствие перекоса толкателя в направляющих.

6. Решение указанных типовых задач оптимального проектирования основывается на обращении классической задачи анализа функции на экстремум; при этом отыскивается экстремальное значение параметра (параметрического комплекса) по заданному экстремальному значению функции (критерию) на основе построения некоторой вспомогательной зависимости, экстремум которой совпадает с экстремумом исходной функции [94].

В развитие этого подхода предложен алгоритм, в соответствии с которым в результате одного решения связываются экстремальные значения параметра с экстремальным значением функционала непосредственно в виде некоторой зависимости, решаемой на ЭВМ в параметрическом виде. Это позволяет существенно сократить объемы вычислительных процедур н составить описание свойств механизма в удобной для анализа форме.

7. Составлены параметрические комплексы, связанные с контактными напряжениями и износом элементов высшей пары и являющиеся по форме общими для рассматриваемой группы механизмов. Эти комплексы ориентированы на названные критерии, которые будучи обобщенными, включающими ряд промежуточных показателей, определяют по сути долговечность и работоспособность механизма. Определена противоречивость этих критериев и различная мера влияния на их величины отдельных параметров, входящих в описание данных технических показателей.

8. Составлен алгоритм расчета механизмов с роликовыми толкателями по заданной долговечности. С этой целью параметрические комплексы, включающие в себя основные размеры механизмов, уточнены в связи с задачей выбора радиуса ролика. Определение этого параметра потребовало дополнительной организации расчета минимального значения радиуса кривизны профиля кулачка. После этого этапа отыскивается экстремальное значение безразмерных параметрических комплексов. Применительно к механизму с роликовым коромысловым толкателем выполнен сравнительный анализ расчета механизма на заданную долговечность по различным методикам. Предпочтение отдается методике, логически связанной с алгоритмами расчета механизмов по типовым критериям, предлагаемым в третьем разделе диссертации.

9. Показана противоречивость величин нормального износа и контактных напряжений в высшей паре механизмов с плоскими толкателями по отношению к изменению минимального радиуса-вектора профиля кулачка.

Утверждается, что для механизма ВПП расчет иа контактную прочность целесообразно осуществлять путем отыскания экстремума г безразмерного параметрического комплекса Ва, в который значения — и Н

Рф подставляются по результатам расчета по типовым критериям : условию выпуклости профиля кулачка и заданному min • Это одновременно ограничивает скорость относительного скольжения элементов высшей пары и соответственно их износ.

Выявлено, что при расчете механизма ВКП по заданной величине контактных напряжений параметрический комплекс содержит ряд свободно варьируемых параметров. Это приводит к многовариантному решению задачи.

10. С целью упрощения решения задачи оптимального проектирования в диалоговом режиме предлагаются алгоритмы, обеспечивающие составление описания свойств механизма в виде безразмерных зависимостей —* составленных критериев Ва и Вд от экстремальных значений основных размеров механизмов. Это в значительной мере сокращает время поиска, делает его направленным, а выбор окончательного варианта соотношения параметров механизма и закона движения обоснованным с учетом меры влияния каждого из этих параметров на функцию цели.

11. Апробация методами синтеза "гибких" законов движения толкателя показала эффективность предлагаемого подхода в области составления описания свойств кулачковых механизмов по типовым и комплексным критериям качества. В частности, для механизмов ВПО(Р) и ВПП уточнено влияние форм типовых и "гибких" синтезированных нами законов движения толкателя на габаритные, энергетические и прочностные критерии качества механизмов.

1. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроеиии/В. С. Корсаков, Н. М. Капустин, К.-Х. Темпельгоф, X. Лихтенберг; Под общей ред. Н. М. Капустина. М.: Машиностроение, 1985, 304 с.

2. Алабужев П. М., Зуев А. К., Ярунов А. М. Повышение КПД плоского смещенного механизма при постоянном нулевом угле давления. М.: Изд-во "Известия СО АН СССР". 1964. №6. С.99-103.

3. Алехина Г. Б. Аналитический обзор методов синтеза кулачковых механизмов / Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.3-14.

4. Алехина Г. Б. Проблемы синтеза безударных кулачков/ Сб. научно-исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.15-22.

5. Алехина Г. Б. Кинематический анализ кулачкового механизма системы газораспределения /Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1992. №5. С.69-73.

6. Алехина Г. Б. Проблемы математического обеспечения синтеза безударных кулачков /Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1995. №8. С.33-38.

7. Алехина Г. Б. Персональные компьютеры в проектировании кулачковых механизмов / Сб. трудов международной конференции "Персональные компьютеры в проектировании и исследовании механизмов и агрегатов"/ С.-Петербург. 1996. С.91-99.

8. Алехина Г. Б. Аналитический программнореализуемый метод синтеза кулачковых профилей / Материалы II международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"/ Омск. 1997. С.56.

9. Алехина Г. Б. Методы автоматизированного синтеза кулачковых механизмов : Сб. научных трудов омских ученых/ Приложение к журналу «Омский научный вестник»/ Омск. 1998. С.59-63.

10. Ю.Алехина Г. Б. Формирование законов движения толкателя центрального кулачкового механизма / Сб. "Анализ и синтез механических систем"/ Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. С.61-63.

11. Алехина Г. Б. К вопросу автоматизации ввода исходных зависимостей синтеза кулачковых механизмов/ Сб. "Прикладные задачи механики"/ Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999.

12. Алехина Г. Б. Автоматизация ввода законов движения толкателя кулачковых механизмов/ Материалы III международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин"/ Омск. 1999. С.22-23.

13. Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. К методике системного анализа кулачковых механизмов с помощью ЭВМ / Сб. научно- исследовательских работ общенаучных и общеинженерных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1990. №3. С.3-12.

14. Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. Формирование D-функции для дифференциального уравнения профиля кулачка/ Сб. научно-исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1991. №4. С.43-50.

15. Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. Пути модернизации кулачковых механизмов системы газораспределения ДВС кулачков /Сб. научно- исследовательских работ общеинженерных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1994. №7. С.9-14.

16. Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. Проблема математического обеспечения синтеза безударных кулачков / Сб. научно- исследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1995. №8. С.33-38.

17. П.Алехина Г. Б., Зяблицев В. Я. Аналитический метод определения минимального радиуса основной шайбы кулачков / Сб. научноисследовательских работ общенаучных кафедр / ОВТИУ. Омск. 1997. №10. С.3-7.

18. Алехина Г. Б., Швецов В. Т. Алгоритмы автоматизированного синтеза кулачковых механизмов по заданной долговечности. Деп. в ВИНИТИ №3707-В99 Деп. Омск, 1999. 25с.

19. Алехина Г. Б., Швецов В. Т. Критерии синтеза кулачковых механизмов, их согласие и противоречивость. Деп. в ВИНИТИ №3406-В99 Деп. Омск, 1999. 19с.

20. Алехина Г. Б., Швецов В Т. Синтез кулачковых механизмов по заданному мгновенному коэффициенту полезного действия. Омск: Изд-во ОмГАПС, 1999.(в печати).

21. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М: Наука, 1988. 640 с.

22. Артоболевский И. И., Левите кий Н. И., Черкудинов С. А. Синтез плоских механизмов. М.: Физматгиз, 1959, 1084 с.

23. Артоболевский С. И. Теория механизмов и машин. М: Высшая школа, 1967. 364 с.

24. Арчвадзе Ш. А. Моделирование некоторых законов анализа и синтеза кулачковых механизмов. Автореферат кандидатской диссертации. Грузинский политехнический институт, 1970.

25. Белецкий В. Я. О расчете наименьших размеров центральных и смещенных кулачковых механизмов / Тр. Одесского технологического института/ Одесса: Изд-во ОТИ, 1955. Т.7.

26. Белецкий В. Я. Синтез кулачкового механизма с роликовым коромыслом и пазовым кулачком по заданной долговечности профильных поверхностей кулачка/ Тезисы докладов Всесоюзного совещания по методам расчета механизмов машин- автоматов/ Львов, 1976.

27. Борисенко Л. Н., Геронимус Я. Л. 0 некоторых методах выбора оптимальных законов. В кн.: Современные проблемы теории механизмов и машин. М., 1965, С.66-78.

28. Вейц В. Л. Динамика машинных агрегатов. Л.: Машиностроение, 1969, 368 с.

29. Воробьев Ю. В. Аналитические критерии долговечности и оптимальное проектирование кулачковых механизмов / Тезисы докладов Всесоюзного совещания по методам расчета механизмов машин- автоматов/ Львов, 1976.

30. Воскресенский М. И. Проектирование кулачковых механизмов цифровыми вычислительными машинами. М.: Машиностроение, 1967. 128 с.

31. Воскресенский М. И. Об алгоритмах проектирования кулачковых механизмов / Сб. "Анализ и синтез механизмов"/ М.: Машиностроение,1969.

32. Воскресенский М. И. Машинный метод проектирования оптимальных кулачковых механизмов с заданной прочностью н долговечностью / Сб. " Теория механизмов и, машин"/ Харьков: Изд-во ХГУ, 1972. вьп. 13.

33. ЗЗ.Вульфсон И. И., Коловский М. 3. Нелинейные задачи динамики машин. Л.: Машиностроение, 1968. 281 с.

34. Вульфсон И. И. Динамика упругого толкателя при учете демпфирования/ Сб. " Теория механизмов и машин7 Изд-во АН СССР, 1963. вып. 94-95.

35. Вульфсон И. И. Исследования в области динамики цикловых механизмов машин текстильной и легкой промышленности. Докторская диссертация. Л., 1970.

36. Вульфсон И. И., Орестова А. В., Преображенская М. В. Аналитический метод синтеза кулачкового механизма при использовании ЭВМ. С.Петербург. 1990. 37 с.

37. Вульфсон И. И. Динамические расчеты цикловых механизмов. Л.: Машиностроение, 1976. 328 с.4 0. Гам рек ел н С. И. Моделирующие устройства для анализа и синтеза механизмов. Автореферат докт. диссертации, Грузинский политех, ин-т,1970.

38. Геронимус Я. Л. О законе подъема с наименьшим пиком ускорений/ Труды семинара по теории механизмов н машин/ М.: Изд-во АН СССР, 1948. С. 66-91.

39. Геронимус Я. Л. Динамический синтез механизмов по Чебышеву. Изд-во Харьковского ун-та, 1958.

40. Горов Э. А., Гайдай С. А., Лушников С. В. Типовой лабораторный практикум по теории механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1990. 160 с.

41. Гришов В.А. Синтез кулачковых механизмов с применением ЭВМ: Учебное пособие/ Уфим. нефт. ин-т, 1991. 54 с.

42. Гусейнов Н. М., Али-Заде Р. И. Синтез шарнирно- рычажных механизмов методом статистических испытаний. В кн.: Механика машин. М.: Наука, 1970, вып. 25-26, С. 77-88.

43. Докучаева Е. В. Динамические характеристики законов движения толкателей/ Сб. "Механика и машин"/ Изд-во "Наука", 1969. вып. 25-26.

44. Дружинин Ю. И., Зубов В. А., Лавров В. Ю. Проектирование механизмов, приборов и вычислительных систем с применением ЭВМ. М.: Высшая школа, 1988.

45. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 240 с.49.3акиров Г. Ш. Синтез плоских кулачковых механизмов на ЭВМ. Ташкент: Изд-во ФАН, 1972.

46. Зиновьев В. А. Курс теории механизмов и машин. М.: Наука, 1972. 384 с.

47. Илуридзе К. Г., Топурин Ш. Д., Немцов В. А. Определение профиля кулачка из условия постоянства контактного напряжения на АВ / Сб. трудов Грузинского политехи, инст./ 1973, №7.

48. Келлер К. Е. (Keller К. Е.) Исследование пространственных механизмов при помощи аналоговых вычислительных машин/ Труды Американского общества инженеров- механиков/ Серия В, аЗ, 1966.

49. Кобринский А. Е. Динамические нагрузки в кулачковых механизмах с упругим толкателем/ Труды семинара по ТММ/ М., 1950. Т. IX. вып. 35.

50. Кобринский А. Е. Влияние упругости звеньев на кинематику некоторых кулачковых механизмов. М.: Изд-во "Оборонгиз", 1948.

51. Кобринский А. Е. К выбору закона движения толкателя/ Труды семинара по ТММ/ М., 1950. Т. IX. вып. 35.

52. Кожевников С. Н., Ленский А. Н., Лобода В. М. Моделирование плоских стержневых механизмов на аналоговых вычислительных машинах/ Сб. " Теория механизмов и машин"/ 1969. вып. 7.

53. Кокин А. Г., Винтизенко И. Г. Синтез плоских шарнирных механизмов иа аналоговых вычислительных машинах/ Сб. Томского политехи, инст. 1970. T.2I1.

54. Колчин Н. И. Механика машин. М., 1971. 560 с.

55. Корчемный Л. В. Динамика газораспределительного механизма и профилирование кулачков быстроходных двигателей/ Сб. "Труды НАМИ"/ 1960. вып. 91.

56. Краснощекий Е С. Изучение свойств механизмов и элементы их проектирования на аналоговых вычислительных машинах. Автореферат кандидатской диссертации, НЭТИ. 1971.

57. Краткий справочник по HP ScanJet 5р Scanner. 28 с.

58. Кросли Ф. P. (Crossley F R.) Моделирование движений плоских четырехзвенных механизмов на электронной аналоговой машине/ Сб. "Современные проблемы теории механизмов и машин"/ М.: Изд-во "Мир", 1966.

59. Кунявский Б. М. Оптимальное проектирование механизмов с программоносителями с использованием сплайн- функций. Автореферат кандидатской диссертации, 1983.

60. Лавров В. Ю. Опыт и проблемы преподавания теории механизмов и машин с помощью персональных компьютеров/ Сб. трудов международной конференции "Персональные компьютеры в проектировании и исследовании механизмов и агрегатов"/ С. Петербург, 1996. с. 13-16.

61. Левитская О. Н., Левитский Н. И. Курс теории механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1985. 279 с.

62. Левитский Н. И. Кулачковые механизмы. М.: Наука, 1964. 287 с.

63. Левитский Н. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1990. 592 с.

64. Ленский А. Н., Лобода В. М. Моделирование контактных взаимодействий тел в виброударных системах / Сб. "Механика машин"/ Изд-во "Наука". 1972. вып.33-34.

65. Лясич В. А., Федюкин В. М. Расчет кулачковых механизмов с помощью ЭВМ. Ярославль, 1985.

66. Механика машин. Расчеты с применением ЭЦВМ/ Белоконев И. М. Киев: "Вища школа", 1978. 232 с.

67. My дров А. Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск: Изд-во "Раско", 1991. 272 с.

68. Новгородцев В. А. Динамический синтез коромысловых механизмов / Сб. "Вычислительные системы"/Новосибирск, 1973. вып.56.

69. Новгородцев В. А. Некоторые вопросы проектирования оптимальных кулачковых механизмов/ Сб. "Применение методов оптимизации в теории машин и механизмов."/ М.: Наука, 1979. с. 7-13.

70. Новгородцев В. А. Оптимизация полидинамических законов движения исполнительного звена кулачкового механизма. Автореферат кандидатской диссертации, 1968.

71. Новгородцев В. А., Кунявский Б. М., Фишин М.Е. Применение кубических сплайнов для оптимального проектирования уравновешивающих кулачковых механизмов/ Сб."Применение методов оптимизации в теории машин и механизмов."/ М.: Наука, 1979. С. 13-17.

72. Новгородцев В. А., Присяжный В. С., Фишии М.Е. Проектирование кулачковых механизмов с максимальной долговечностью высшей пары/ Тезисы докладов Всесоюзного совещания по методам расчета механизмов машин-автоматов/ Львов, 1976.

73. Орликов М. Л. Проектирование механизмов станков- автоматов. М.: Машиностроение, 1968. 248 с.82,Орлин А. С., Круглое М. Г. Двигатели внутреннего сгорания. М.гМашиностроепие. 1972. 464 с.

74. Отчет о НИР. Автоматизация изготовления кулачков механизма системы газораспределения ДВС/Г. Б. Алехина, В. Я. Зяблицев. Омск: ОВТИУ, 1994. 35 с.

75. Пипко А. И., Колобов В. И., Ильина Т. П. Расчет и проектирование кулачковых механизмов. М., 1984.

76. Попов Н. Н. Расчет и проектирование кулачковых механизмов. М: Машиностроение, 1965. 303 с.

77. Пейсах Э. Е. Исследование динамики кулачковых механизмов и синтез динамически оптимальных законов движения ведомого звена. Канд. диссертация. Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности. Л., 1963.

78. Пейсах Э. Е. Синтез рычажных механизмов на основе методов нелинейного программирования. В кн.: Механика машин. М : Наука, 1974, вып. 44, С. 69-77.

79. Перельмутер М. М. Оптимальные законы движения механизмов с упругим звеном //Машиностроение, 1968, №5. С. 17-22.

80. Решетов Л. Н. Кулачковые механизмы. М., 1964. 427 с.

81. Ротбарт Г. А. Кулачковые механизмы. Л.: Судпромгиз, 1960. 336 с.

82. Румянцев А. В. Технология изготовления кулачков. Л.: Машиностроение, 1969. 230 с.

83. Саввин Э. А. Синтез законов движения инерционных кулачковых механизмов с учетом упругости звеньев ведомой системы. Кандидатская диссертация, 1967.

84. Сеа Ж. Оптимизация. Теория и алгоритмы. М.: Мир, 1973. 244 с.

85. Сергеев П. В. Аналитический метод динамического синтеза кулачковых механизмов // Механика машин, М.: Наука. 1968. вып. 13-14. .

86. Сергеев П. В. Аналитический синтез типовых кулачковых механизмов с поступательными толкателями по экстремальному углу давления. В кн.: Вопросы прикладной механики. Омск. 1970. С.28-40.

87. Сергеев П. В. Основы теории динамического синтеза кулачковых механизмов // Анализ и синтез механизмов, М.: Наука, 1970. С. 214-219.

88. Сергеев П. В. Динамический синтез кулачковых механизмов по заданной средней долговечности//Механика машин, М.: Наука, 1969. вып. 19-20, С. 69-79.

89. Сергеев П. В. Динамический синтез типового кулачкового механизма с коромысловым толкателем по допустимым углу давления и кривизне профиля / Сб. "Вопросы прикладной механики и технологии машиностроения"/ Омск, 1966. С. 115-123.

90. Сергеев П. В. О синтезе механизмов с поступательно движущимся кулачком по экстремальному углу давления // Вестник машиностроения , 1966, №5, С.42-43.

91. Сергеев П. В. О синтезе кулачковых механизмов с коромысловым толкателем по экстремальному углу давления / Сб. "Вопросы прикладной механики"/ Омск, 1970. С. 16-20.

92. Сергеев П. В. Синтез параметров функций по их экстремумам / Сб. "Вопросы прикладной механики и технологии машиностроения"/ Омск, 1966. С. 100-114.

93. Сергеев П. В., Суворов М. Д. К синтезу кулачковых механизмов с плоскими толкателями по допустимым контактным напряжениям/ Сб. "Вопросы прикладной механики"/ Омск, 1970. С. 9-15.

94. Тартаковский И. И. Некоторые задачи синтеза оптимальных законов движения//Машиностроение, 1971, №2, С. 39-43.

95. Тартаковский И. И. Об одном семействе законов движения ведомого звена. В кн. Теория механизмов и машин, Изд-во Харьковского ун-та, 1969. вьп. 7. С. 75-77.

96. Теория механизмов и машин: Учеб. для вузов/ Фролов К. В., Попов С. А., Мусатов А. К. и др.; Под ред. Фролова К. В. М.: Высш. шк., 1987. 496 с.

97. Тир К. В. Комплексный расчет кулачковых механизмов. М.: Изд- во Машгиз, 1958. 308 с.

98. Тир К. В. и другие. Критериальные расчеты цикловых механизмов. Львов: Изд-во УПИ, 1974. вып.1-16.

99. Троицкий В. А. Вариационные задачи оптимизации процессов управления в механике. Автореферат докторской диссертации. Л., 1963.

100. Тышкевич В. А., Швецов В. Т. Специальные главы теории механизмов и машин ( синтез кулачковых механизмов). Омск: Изд-во ОмПИ, 1974. 82 с.

101. Тышкевич В. А., Швецов В. Т. Синтез кулачковых механизмов на аналоговых вычислительных машинах/ Тезисы докладов Всесоюзного совещания по методам расчета механизмов машин- автоматов/ Львов, 1976. С. 47-48.

102. Тышкевич В. А., Швецов В. Т. Динамическая аналоговая модель закона движения толкателя кулачкового механизма/ Сб. трудов кафедры ТММ ОмПИ " Анализ и синтез механизмов на электронных вычислительных машинах/ Омск, 1975. С. 98-105.

103. Фаронов В. В. Delphy 3. Учебный курс. М.: "Нолидж", 1998. 400 с.

104. Хитрик В. Э. Методы динамической оптимизации механизмов машин-автоматов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. 116 с.

105. Шаронов С. К. Проектирование кулачковых механизмов с учетом износа профиля. -М.: Машиностроение, 1965. №3.

106. Шаронов С. К. Влияние геометрических и кинематических параметров кулачковых механизмов на износ профиля кулачка/ Сб. "Теория машин и механизмов"/Изд-во "Наука". 1964. вып. 102.

107. Швецов В. Т. Динамический синтез кулачковых механизмов на АВМ. Кандидатская диссертация. Омск, 1976. 140 с.

108. Шун М. С. Об одном типе экстремальных кулачков/ Науч. зап. Харьковского авиационного ин- та/ 1939. вып. 1.

109. Юдин В. А., Воробьев Ю. В. Некоторые вопросы динамики высшей пары при фрикционном контакте/ Сб. " механика машин"/ М.: Наука, 1969.

110. Bittrich W. Erfahmngen bein emsatz von EDVA zur konstruktion von kurvengetrieben in der buro maschinen dustrie. " Maschenbantechnik", 1972, 21, №7.

111. Chen Fan У. Analysis and design of cam driven mechanisms with nonlinearities. " Frans. ASME", 1973, №3.

112. Chunhe H., Li Shujun. On the calculating basic sizes of disk cam with oscillating roller follower in accordance with allowable pressure angle. IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.732-734.

113. Dadley W. M. New method in valve cam design. Trans. S.A.E., №2, 1948. -p. 19-33,51.

114. Frame J. Anti vibrations cam motion laws. IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.748-753.

115. Huiwu W., Longquan X., Chunguo Z. The optimization design for inlet/exhaust cam in internal combustion engines S -spline method. X W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1999, p. 388-391.

116. Kanzaki K., Itao K. Polydine cam mechanism for typehead positioning." Frans. of the ASME", volume 94, B, №1, November, 1972.

117. Kwakemaak H., Smit J. Minimum vibration cam profiles. Journal of mechanical engineering science, vol. 10, №3, 1968.

118. McGarva J. Concept and improvement of cam mechanisms using CAD. . IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.735-738.

119. Mercer S. Jk., Holowenko Q. R. Dynamic caracteristics of cam forms calculated by the digital computer. "Frans. of the ASME", 1958.

120. Miladinovic L. Computer aided analysis of planar cam mechanisms. IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.706-708.

121. Oblak M., Ciglaric I., Butinar B. Optimal design of pushrod actuated valve train cam- follower mechanism. . EX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.754-758.

122. Popovici G., Budescu E., Buiuni F. An analytical method concerning the unitary synthesis of the cam profile. . IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.723-726.

123. Ruckert H. Programmsystem zur betriebsinternen berechung optimiezumg, нпд fertigung von kurven getrieben mittels EDV- anlagen. "Konstruktion",10,1973.

124. Stanescu Constantin D., Stanescu Costin C. Theoretical and technological contributions to kinematic of cam mechanics used for automated machine- tools. . IX W. Congress on the theory of machine and mechanisms, 1995, p.709-711.

125. Stoddart D. A. Polydine cam design. " Machine design"", vol. 25, 1953.

126. Svensson Q. The influence of cam curve derivative steps on cam dynamical properties. "Transactions of Chalmers university of technology", Jotnenburg, Sweden, №255, 1961.

127. Thoren T. R., Engemann H. H. and Stoddart D. A. Cam Design AS related to valve train dynamics. Trans. S.A.E., №6, 1952.- p. 1-13.

128. Valland H. Computer programs for analysis of valve train dynamics and cam profile evaluation. "Medd. Inst. Forbzenninsgsmot. NTH. Univ. Trondheim"', №5, III, 1969.ерждаю» ПО ЗТМ нов А.К. я 2000 г.1. АКТвнедрения методики расчета кулачковых механизмов

129. Председатель комиссии главный технолог СИЛ Сидоровчлены доцент кафедры ОТйИ Г. Б. Алехина ^- ведущий конструктор . .Д. Глебке .- начальник НИ О ОТШ,к.т.н., доцент А^и.Бокарев" декабря 1999 года1. О 7

130. Омский государственный технический университет1. Алехина Галина Борисовна