【摘 要】
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以高速插针机为研究对象,对其插针机构进行力学分析,推导圆柱凸轮沟槽曲面方程,建立凸轮滚子（以下简称滚子）-沟槽的接触力学模型和滚子在沟槽内滚动的运动几何模型。基于赫兹接触理论计算出凸轮转动1周过程中每一时刻滚子与沟槽受力接触点的最大接触应力。基于Miner线性疲劳累积损伤理论判断滚子圆周方向上的危险点,并以该危险点为对象,实现了对滚子疲劳寿命的定量计算。结合1个具体算例,分析了滚子直径、凸轮直径、
【基金项目】
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上海市设计学Ⅳ类高峰学科资助项目（DA17014）；
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以高速插针机为研究对象,对其插针机构进行力学分析,推导圆柱凸轮沟槽曲面方程,建立凸轮滚子（以下简称滚子）-沟槽的接触力学模型和滚子在沟槽内滚动的运动几何模型。基于赫兹接触理论计算出凸轮转动1周过程中每一时刻滚子与沟槽受力接触点的最大接触应力。基于Miner线性疲劳累积损伤理论判断滚子圆周方向上的危险点,并以该危险点为对象,实现了对滚子疲劳寿命的定量计算。结合1个具体算例,分析了滚子直径、凸轮直径、接触长度、凸轮转速对滚子接触疲劳寿命的影响。计算结果表明:对滚子而言,当凸轮滚子直径从10 mm增大到26 mm时疲劳寿命随之增大了14.1倍;当凸轮直径从50 mm增大到140mm时疲劳寿命随之增大了7.5倍;当接触长度从5 mm增大到15 mm时疲劳寿命随之增大了26.0倍;当凸轮转速从600 r·min-1增大到1 300 r·min-1时疲劳寿命随之降低为原来的0.449%。
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