諧波齒輪傳動(dòng)雙圓弧齒形設(shè)計(jì)與分析
發(fā)布時(shí)間:2017-03-22 01:36
本文關(guān)鍵詞:諧波齒輪傳動(dòng)雙圓弧齒形設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文通過(guò)諧波齒輪瞬時(shí)傳動(dòng)比計(jì)算、空間嚙合運(yùn)動(dòng)分析,以橢圓凸輪波發(fā)生器、空載狀態(tài)下杯型柔輪為對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種新型的雙圓弧齒形并利用遺傳算法對(duì)齒形參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算和分析。針對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)名義傳動(dòng)比不能精確表征齒輪實(shí)際嚙合傳動(dòng)情況和嚙合端瞬時(shí)傳動(dòng)比尚未有明確定義的問(wèn)題,建立較為完善的諧波齒輪傳動(dòng)空間嚙合模型,運(yùn)用Willis法分析嚙合端輪齒實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,推導(dǎo)出諧波齒輪嚙合端瞬時(shí)傳動(dòng)比計(jì)算公式。計(jì)算可知嚙合端瞬時(shí)傳動(dòng)比在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中呈周期性變化;通過(guò)諧波齒輪傳動(dòng)名義傳動(dòng)比對(duì)比發(fā)現(xiàn),特征曲線和徑向變形量是影響傳動(dòng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。將改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)法運(yùn)用到諧波齒輪傳動(dòng)空間嚙合運(yùn)動(dòng)中,推導(dǎo)出諧波齒輪空間嚙合不變形矩陣,避免了常規(guī)運(yùn)動(dòng)學(xué)復(fù)雜易出錯(cuò)的運(yùn)算;設(shè)計(jì)了一種柔輪雙圓弧齒形,該齒形采用較少的參數(shù)即可正確表達(dá);根據(jù)雙圓弧齒形分段特性,提出了采用極角和壓力角來(lái)分段表達(dá)齒廓方程。選擇圓弧齒形參數(shù)和徑向變形系數(shù)作為優(yōu)化變量,以最大共軛區(qū)間和最大嚙合深度作為優(yōu)化目標(biāo),采用遺傳算法對(duì)所設(shè)計(jì)的齒形進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化;分析本文齒形表現(xiàn)出的特性,并根據(jù)干涉條件,詳細(xì)介紹共軛齒廓的選擇,使用最優(yōu)圓弧對(duì)共軛離散點(diǎn)進(jìn)行擬合,獲得齒廓參數(shù)作為設(shè)計(jì)剛輪的基礎(chǔ);采用權(quán)重系數(shù)法探究?jī)?yōu)化目標(biāo)之間的關(guān)系,并用瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化來(lái)評(píng)價(jià)不同權(quán)重性能的高低;將本文齒形運(yùn)用到不同形式的波發(fā)生器上,探究其在不同波發(fā)生器上的傳動(dòng)性能;對(duì)優(yōu)化變量進(jìn)行分析,探究其對(duì)齒形和傳動(dòng)性能的影響;將本文齒形優(yōu)化所得參數(shù)與國(guó)外圓弧齒形參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,來(lái)驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的齒形的合理性。
【關(guān)鍵詞】:諧波齒輪 瞬時(shí)傳動(dòng)比 空間嚙合運(yùn)動(dòng) 雙圓弧齒形 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-22
- 1.1 諧波齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介10-12
- 1.2 諧波齒輪傳動(dòng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
- 1.3 諧波齒輪傳動(dòng)研究現(xiàn)狀14-19
- 1.3.1 齒形研究14-16
- 1.3.2 嚙合力研究16-17
- 1.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)17
- 1.3.4 嚙合理論研究17-18
- 1.3.5 加工工藝研究18-19
- 1.3.6 傳遞精度研究19
- 1.4 本文研究工作的意義及內(nèi)容19-20
- 1.5 論文章節(jié)安排20-22
- 第2章 諧波齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比計(jì)算22-31
- 2.1 諧波齒輪傳動(dòng)名義傳動(dòng)比22-25
- 2.2 諧波齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比25-30
- 2.2.1 空間嚙合模型的前提假設(shè)25-26
- 2.2.2 各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系26-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 第3章 諧波齒輪傳動(dòng)空間嚙合運(yùn)動(dòng)分析與雙圓弧齒形設(shè)計(jì)31-47
- 3.1 空間嚙合運(yùn)動(dòng)學(xué)法31-35
- 3.2 諧波齒輪傳動(dòng)空間嚙合運(yùn)動(dòng)35-39
- 3.3 柔輪雙圓弧齒形設(shè)計(jì)39-46
- 3.3.1 特征曲線40-42
- 3.3.2 柔輪齒形方程42-46
- 3.4 本章小結(jié)46-47
- 第4章 諧波齒輪傳動(dòng)雙圓弧齒形參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)47-85
- 4.1 遺傳算法簡(jiǎn)介47-48
- 4.2 雙圓弧齒形參數(shù)的優(yōu)化計(jì)算48-54
- 4.2.1 優(yōu)化變量48-49
- 4.2.2 優(yōu)化目標(biāo)49-50
- 4.2.3 各變量取值范圍50-51
- 4.2.4 約束條件51-52
- 4.2.5 優(yōu)化方法52-54
- 4.3 雙圓弧齒形參數(shù)的優(yōu)化實(shí)例分析54-83
- 4.3.1 共軛齒形分析55-61
- 4.3.2 權(quán)重分析61-64
- 4.3.3 特征曲線對(duì)比分析64-67
- 4.3.4 優(yōu)化變量分析67-80
- 4.3.5 齒形對(duì)比分析80-83
- 4.4 本章小結(jié)83-85
- 第5章 結(jié)論與展望85-87
- 5.1 結(jié)論85-86
- 5.2 展望86-87
- 參考文獻(xiàn)87-91
- 附錄 0.5~0.5柔輪齒廓共軛角與共軛點(diǎn)91-95
- 致謝95
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 董惠敏;基于柔輪變形函數(shù)的諧波齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)及其嚙合性能研究[D];大連理工大學(xué);2008年
本文關(guān)鍵詞:諧波齒輪傳動(dòng)雙圓弧齒形設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):260619
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