新型濾波傳動件輪齒熱分析
發(fā)布時間:2020-04-16 18:51
【摘要】: 本論文來源于2007年國家自然科學基金項目:新型高性能傳動件及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計理論與方法(50735008)。為了克服國內(nèi)外諧波減速器,RV減速器傳動部件在空間應(yīng)用方面的缺陷,重慶大學王家序教授集成濾波減速器、直流無刷電機、角度編碼器等于一體,發(fā)明了高性能機電驅(qū)動機構(gòu)(授權(quán)發(fā)明專利號:ZL200710079043.3)以滿足減速系統(tǒng)高精度,高可靠性,高轉(zhuǎn)矩,效率高,壽命長,體積小,重量輕的要求。本文對濾波傳動件展開輪齒熱分析研究的研究目的是為了進一步提高該濾波傳動機構(gòu)的可靠性,延長傳動部件的使用壽命。具體的研究結(jié)果歸納如下: ①分析濾波傳動件的結(jié)構(gòu)和傳動原理,計算其尺寸參數(shù),采用3D CAD軟件Pro/E,實現(xiàn)濾波驅(qū)動機構(gòu)3D實體的精確建模和標準裝配,對傳動部件進行干涉分析,分析表明裝配模型中,其干涉體積很小,在制造誤差范圍之內(nèi),可以認為零件不干涉; ②在ADAMS中,建立濾波傳動機構(gòu)多體動力學模型,進行嚙合力仿真分析,分析系統(tǒng)內(nèi)、外激勵等非線性參數(shù)對濾波傳動機構(gòu)振動動態(tài)特性的影響,得出嚙合剛度的變化對系統(tǒng)的振動影響較小,而增大嚙合阻尼可以有效減小系統(tǒng)的振動,因此適當?shù)脑黾幼枘嶂悼梢蕴岣呦到y(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性; ③結(jié)合利用理論分析和編程計算的手段,對新型濾波傳動件輪齒的嚙合齒面輸入摩擦熱量進行了分析計算,計算濾波減速器的摩擦熱功率分布以及轉(zhuǎn)速、載荷對摩擦熱功率的影響,確定了載荷的改變比速度的改變對齒頂及齒根嚙合區(qū)的摩擦熱流量產(chǎn)生了更大的影響; ④確定齒輪有限元熱分析的邊界條件、加載參數(shù),通過有限元分析軟件ANSYS進行計算,系統(tǒng)地分析了齒輪本體溫度場分布情況。得到嚙合齒面上溫度最高點出現(xiàn)在輪齒中部靠近節(jié)圓處,而輪齒端部溫度最低,沿徑向方向溫度越靠近齒輪輪心變化越大。通過改變輸入偏心軸的轉(zhuǎn)速和輸出內(nèi)齒輪的負載轉(zhuǎn)矩的數(shù)值,比較傳動參數(shù)的改變對新型濾波傳動齒輪穩(wěn)態(tài)本體溫度場的影響情況。
【圖文】:
基本參數(shù)確定比要求為 i=160,徑向尺寸 φ 大于 1選用內(nèi)嚙合方式,設(shè)圖 2.1 中齒輪 :23142324ZZZZZZHHHH = =ωωωω—分別為齒輪 2、4 和輸入軸(偏心軸分別為齒輪 2 和 4 相對于轉(zhuǎn)臂的角速Z1-Z2=Z3-Z4樣可以避免內(nèi)嚙合傳動時出現(xiàn)齒廓重圖 2.1 濾波齒輪傳動原理圖Fig.2.1 Diagram of filtering gear transmissio
12大隔離套 小隔離套圖 2.3 濾波傳動件主要零部件實體模型Fig.2.3 3D Solid model of filtering transmission mechanism2.4 虛擬裝配及干涉分析在進行干涉分析前,需要按照零件之間的聯(lián)接和配合關(guān)系進行裝配建模,在此基礎(chǔ)上,在 Pro/Engineer 中按照濾波傳動件原理圖和總裝配圖,遵循裝配原則,按照實際裝配步驟,形成整機裝配模型,為后續(xù)工作的仿真和分析做前期準備。2.4.1 虛擬裝配模型仿真的前提條件是對模型進行正確的裝配,,零部件之間相對裝配位置是否正確直接影響著運動學和動力學仿真模擬結(jié)果。由于本文選擇在 ADAMS 中進行模擬仿真,我們會在 ADAMS 軟件中重新對組件進行定義約束和載荷,因而在零部件裝配過程中,僅僅只要保證零部件裝配在正確位置上即可。裝配的遵循由內(nèi)部
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:TH132.41
本文編號:2629916
【圖文】:
基本參數(shù)確定比要求為 i=160,徑向尺寸 φ 大于 1選用內(nèi)嚙合方式,設(shè)圖 2.1 中齒輪 :23142324ZZZZZZHHHH = =ωωωω—分別為齒輪 2、4 和輸入軸(偏心軸分別為齒輪 2 和 4 相對于轉(zhuǎn)臂的角速Z1-Z2=Z3-Z4樣可以避免內(nèi)嚙合傳動時出現(xiàn)齒廓重圖 2.1 濾波齒輪傳動原理圖Fig.2.1 Diagram of filtering gear transmissio
12大隔離套 小隔離套圖 2.3 濾波傳動件主要零部件實體模型Fig.2.3 3D Solid model of filtering transmission mechanism2.4 虛擬裝配及干涉分析在進行干涉分析前,需要按照零件之間的聯(lián)接和配合關(guān)系進行裝配建模,在此基礎(chǔ)上,在 Pro/Engineer 中按照濾波傳動件原理圖和總裝配圖,遵循裝配原則,按照實際裝配步驟,形成整機裝配模型,為后續(xù)工作的仿真和分析做前期準備。2.4.1 虛擬裝配模型仿真的前提條件是對模型進行正確的裝配,,零部件之間相對裝配位置是否正確直接影響著運動學和動力學仿真模擬結(jié)果。由于本文選擇在 ADAMS 中進行模擬仿真,我們會在 ADAMS 軟件中重新對組件進行定義約束和載荷,因而在零部件裝配過程中,僅僅只要保證零部件裝配在正確位置上即可。裝配的遵循由內(nèi)部
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:TH132.41
【引證文獻】
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1 陳杰;王家序;馬玲;王惠;;溫度場影響下濾波減速器靜力學分析[J];機械設(shè)計與制造;2012年12期
2 王惠;王家序;韓念龍;陳杰;;輪齒溫度場影響因素分析[J];機床與液壓;2013年01期
本文編號:2629916
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