發(fā)布時間：2017-11-26 17:11

  本文關(guān)鍵詞：次擺線滾輪齒條傳動的嚙合原理與力學(xué)性能研究

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【摘要】：本課題面向工業(yè)機器人移動系統(tǒng)對高精度、高速及大行程傳動裝置的需求,提出次擺線滾輪齒條傳動,該傳動具有高精度、低回差、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點,在工業(yè)機器人、自動化生產(chǎn)線等的移動系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題圍繞次擺線滾柱齒條傳動的齒形綜合理論、嚙合特性分析、力學(xué)性能分析及有限元仿真等內(nèi)容進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究,以期形成次擺線滾柱齒條傳動比較系統(tǒng)的理論和應(yīng)用成果,同時本課題的研究工作對該機構(gòu)的設(shè)計制造、性能優(yōu)化及生產(chǎn)應(yīng)用都具有廣泛的指導(dǎo)意義。首先,針對次擺線滾輪齒條傳動的齒形理論及嚙合特性進(jìn)行綜合研究。依據(jù)次擺線的生成原理,考慮滾柱-次擺線齒嚙合規(guī)律,建立次擺線理論齒形方程、實際齒形方程及齒形曲率方程、曲率半徑方程;基于次擺線齒形曲率半徑變化規(guī)律及動態(tài)嚙合過程,推導(dǎo)出齒廓不根切條件。其次,依據(jù)齒形嚙合原理,推導(dǎo)出壓力角計算公式,并討論多齒嚙合狀態(tài)下,次擺線齒廓壓力角的動態(tài)變化規(guī)律;基于滾柱與次擺線齒條的嚙合分析,考慮重合度因素,得出正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件;綜合齒形結(jié)構(gòu)及傳動特性的影響因素,討論齒形設(shè)計關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化控制范圍。然后,針對次擺線滾輪齒條傳動嚙合副載荷及應(yīng)力進(jìn)行綜合研究�？紤]多齒嚙合的靜不定問題,建立嚙合副力學(xué)模型,根據(jù)嚙合副變形協(xié)調(diào)條件和滾輪力矩平衡條件,推導(dǎo)出嚙合力公式,并分析嚙合力的變化規(guī)律及嚙合滾柱間的載荷分配;對該傳動進(jìn)行應(yīng)力研究,推導(dǎo)出嚙合副接觸應(yīng)力、滾柱及次擺線齒根處彎曲應(yīng)力的計算公式;基于赫茲接觸模型和韋伯模型,對滾柱、次擺線輪齒進(jìn)行變形分析。最后,利用Pro/E軟件建立次擺線滾輪齒條機構(gòu)三維模型,并對該傳動進(jìn)行嚙合仿真,驗證齒形建模與嚙合等理論推演的正確性。利用ANSYS軟件建立不同嚙合位置對應(yīng)的嚙合副有限元模型,依次對各模型進(jìn)行有限元仿真計算。通過滾柱與次擺線齒嚙合過程的有限元仿真,驗證嚙合副力學(xué)建模及受力分析結(jié)果的合理性。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41

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1 張蕓;次擺線滾輪齒條傳動的嚙合原理與力學(xué)性能研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號：1230518