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弧面分度凸轮机构是一种用于两垂直交错轴间的分度或步进传动机构。由于该机构具有高速、高精度、大载荷、可靠性好、长寿命等特点,广泛用于各种自动机械,分度速度可达2000 r/min,定位精度为±5″～±15″,已逐渐取代槽轮、棘轮和不完全齿轮等机构,成为间歇分度和步进机构的重要发展方向之一本文以点啮合弧面分度凸轮机构为研究对象,以提高其精度和稳定性为目的,借助微分几何、啮合原理、点啮合理论、弹性力学等基础理论,利用程序设计、三维造型、有限元分析等计算机软件,研究分析了点啮合弧面分度凸轮机构的基础理论、啮合特性及动力学特性等。(1)以微分几何理论和空间回转变换张量为基础,根据空间包络曲面的共轭原理,获得了空间凸轮及弧面分度凸轮机构的通用数学模型；建立了弧面凸轮机构各种滚子的统一曲面方程；获得了圆锥滚子弧面分度凸轮机构的轮廓曲面方程；(2)在弧面分度凸轮机构轮廓曲面通用方程的基础之上,运用VB软件完成了凸轮轮廓曲面设计的参数化对话窗口,运用Pro/E软件建立了弧面分度凸轮的空间曲面及其实体模型；并建立了参数化球锥滚子模型库,完成了弧面分度凸轮机构的装配体模型及其机构仿真；(3)针对不同滚子曲面参数,运用MATLAB分析计算了弧面分度凸轮机构凸轮副的压力角,获得了其在不同滚子结构参数情况下的变化曲线,分析了其变化规律和对啮合性能的影响；给出了圆锥滚子与球锥滚子弧面分度凸轮机构曲率分析的计算方法；(4)运用ANSYS软件分析了弧面分度凸轮及分度转盘的模态和谐响应特性等,给出了其前6阶固有频率、振型及谐响应曲线等,为直观分析机构动态特性与变形情况奠定良好的基础；(5)利用Hertz弹性理论分析了点啮合弧面凸轮机构的弹性接触问题；以有限单元法为基础,运用Pro/E与ANSYS软件对其点接触问题进行建模和分析。通过对多组点啮合弧面分度凸轮机构接触有限元模型的接触分析,分析了该机构接触变形的位移、应力、应变、变形区域及接触压力等弹性点啮合特性随滚子球面半径、滚子锥角、啮合位置等参数的变化规律,为设计制造高可靠性、高精度的弧面凸轮机构提供理论基础。