本文關(guān)鍵詞：內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的減振降噪研究

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【摘要】：隨著當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品向自動(dòng)化方向的不斷發(fā)展,類似于內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的自動(dòng)機(jī)械在機(jī)械產(chǎn)品中的地位日益顯著。內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)是由輸入軸、分流齒輪、分流軸、偏心套、雙凸輪、針輪、輸出軸和箱體組成,具有高度的非線性特點(diǎn)及耦合效應(yīng)。本文在內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)有限元分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲分析并提出優(yōu)化方案,這將對(duì)樣機(jī)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化提供充分的理論指導(dǎo)并對(duì)推進(jìn)樣機(jī)的市場(chǎng)化有很高的理論意義和實(shí)用價(jià)值。首先,本文利用ADAMS和ANSYS使機(jī)構(gòu)輸出軸柔性體化,建立了剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,得出一個(gè)周期內(nèi)12個(gè)針齒的受力情況和輸出軸質(zhì)心的的振動(dòng)情況。其次,本文在凸輪靜平衡的前提下進(jìn)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)平衡,利用四桿聯(lián)動(dòng)平衡式方程計(jì)算出凸輪慣性力,利用廣義質(zhì)量替代法設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)的平衡配重的形狀和安裝位置。利用ADAMS對(duì)添加配重后的模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,驗(yàn)證了動(dòng)平衡能有效降低輸出軸質(zhì)心的振動(dòng)。繼而,從齒輪嚙合和針齒凸輪嚙合原理的角度出發(fā),分析了加工誤差和彈性變形對(duì)于機(jī)構(gòu)嚙合沖擊的影響。結(jié)合聲學(xué)理論分別計(jì)算出齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和針齒凸輪傳動(dòng)系統(tǒng)的聲學(xué)特性參數(shù)(如聲壓和聲輻射功率等),從而近似計(jì)算出整機(jī)噪聲。再次,考慮到箱體對(duì)整機(jī)振動(dòng)與噪聲的影響,利用Workbench對(duì)箱體進(jìn)行諧響應(yīng)分析以獲得箱體的振動(dòng)情況,利用SYSNOISE對(duì)箱體進(jìn)行聲學(xué)分析以獲得箱體的輻射噪聲和輻射聲功率等參數(shù)并對(duì)箱體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化并驗(yàn)證。最后,總結(jié)可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化方法改進(jìn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)并進(jìn)行樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。樣機(jī)的成功運(yùn)行證明內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的可行性,對(duì)樣機(jī)噪聲的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了以上優(yōu)化方案的可行性,這為進(jìn)一步降低機(jī)構(gòu)的振動(dòng)與噪聲,改善其動(dòng)力學(xué)特性,推進(jìn)機(jī)構(gòu)市場(chǎng)化進(jìn)程奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu) 減振降噪 平衡性 修緣 諧響應(yīng)分析 聲學(xué)有限元分析
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.47
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景及其研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)研究9-10
• 1.2.2 針齒凸輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)研究10-11
• 1.2.3 箱體系統(tǒng)的振動(dòng)研究11
• 1.2.4 輻射噪聲研究11-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 2 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)仿真分析環(huán)境14-15
• 2.3 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模15-19
• 2.3.1 ADAMS柔性化建模理論15
• 2.3.2 柔性體建模平臺(tái)ANSYS15
• 2.3.3 柔性體的創(chuàng)建15-16
• 2.3.4 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型約束的創(chuàng)建16-17
• 2.3.5 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型接觸力的創(chuàng)建17-19
• 2.4 虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果19-23
• 2.5 虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果分析23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的平衡分析25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 機(jī)構(gòu)受力分析25-26
• 3.2.1 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和傳動(dòng)原理25
• 3.2.2 凸輪慣性力的計(jì)算25-26
• 3.3 凸輪的靜平衡分析26-27
• 3.4 機(jī)構(gòu)的動(dòng)平衡分析27-29
• 3.4.1 單片凸輪的廣義質(zhì)量替代27-28
• 3.4.2 輸入軸處引起擺動(dòng)的所有質(zhì)量的廣義替代28
• 3.4.3 整機(jī)擺動(dòng)力和擺動(dòng)力矩的平衡28-29
• 3.5 平衡配重的設(shè)計(jì)29-30
• 3.6 安裝平衡配重前后的實(shí)驗(yàn)研究30-33
• 3.6.1 輸出軸質(zhì)心的位移振動(dòng)曲線分析30-31
• 3.6.2 輸出軸質(zhì)心的振動(dòng)加速度時(shí)域信號(hào)分析31-32
• 3.6.3 輸出軸質(zhì)心的振動(dòng)加速度頻域信號(hào)分析32-33
• 3.7 本章小結(jié)33-34
• 4 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的噪聲分析與優(yōu)化34-50
• 4.1 引言34
• 4.2 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)的噪聲分析環(huán)境34-36
• 4.2.1 沖擊噪聲的產(chǎn)生機(jī)理34
• 4.2.2 沖擊噪聲輻射效率和聲功率34-35
• 4.2.3 沖擊噪聲輻射聲壓35-36
• 4.2.4 噪聲的疊加原理36
• 4.3 齒輪沖擊噪聲分析36-40
• 4.3.1 齒輪沖擊速度的確定37
• 4.3.2 齒輪變形的計(jì)算37-39
• 4.3.3 齒輪沖擊噪聲計(jì)算39
• 4.3.4 齒輪系統(tǒng)的優(yōu)化39-40
• 4.4 凸輪與針齒沖擊噪聲分析40-48
• 4.4.1 凸輪和針齒傳動(dòng)系統(tǒng)受力分析40-41
• 4.4.2 凸輪和針齒傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲計(jì)算41-44
• 4.4.3 整機(jī)噪聲擬合44-46
• 4.4.4 凸輪廓線的修緣46-47
• 4.4.5 修緣后整機(jī)噪聲擬合47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 5 箱體諧響應(yīng)分析和噪聲分析與優(yōu)化50-64
• 5.1 引言50
• 5.2 諧響應(yīng)分析理論50
• 5.3 噪聲分析理論50-51
• 5.3.1 噪聲分析軟件SYSNOISE分析方法50
• 5.3.2 面板聲壓貢獻(xiàn)量和面板聲功率貢獻(xiàn)量50-51
• 5.4 內(nèi)平動(dòng)分度凸輪機(jī)構(gòu)箱體分析51-59
• 5.4.1 箱體模態(tài)分析51-53
• 5.4.2 箱體諧響應(yīng)分析53-55
• 5.4.3 箱體輻射噪聲分析55-59
• 5.5 箱體改進(jìn)設(shè)計(jì)59-63
• 5.5.1 改進(jìn)后箱體諧響應(yīng)分析60-62
• 5.5.2 改進(jìn)后箱體輻射噪聲分析62-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 6 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)64-67
• 6.1 引言64
• 6.2 斜齒輪研制64
• 6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容64-65
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)64
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>64-65
• 6.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟65
• 6.4 樣機(jī)噪聲實(shí)驗(yàn)65-66
• 6.5 本章小結(jié)66-67
• 7 結(jié)論67-68
• 8 展望68-69
• 9 參考文獻(xiàn)69-76
• 10 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況76-77
• 11 致謝77

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