行星齒輪傳動(dòng)的機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-23 03:07
【摘要】:與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比,行星齒輪傳動(dòng)具有體積小、質(zhì)量輕、傳動(dòng)比大、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)及傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率的場(chǎng)合,而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中,因此在現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。在行星減速器的設(shè)計(jì)上,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法正越來越不適應(yīng),現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法正越來越被認(rèn)同和采用。本文以3Z(Ⅱ)型行星減速器為研究對(duì)象,對(duì)機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在其中的應(yīng)用進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,具體包括:減速器的多目標(biāo)優(yōu)化、三維造型、虛擬裝配、動(dòng)力學(xué)分析等。主要內(nèi)容如下: 以3Z(Ⅱ)型行星減速器的體積和效率為多目標(biāo),建立該減速器的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并以MATLAB的優(yōu)化工具箱為手段對(duì)3Z(Ⅱ)型行星減速器進(jìn)行體積和效率的多目標(biāo)優(yōu)化,編制了其多目標(biāo)優(yōu)化程序,優(yōu)化后減速器的體積和效率比初始參數(shù)下有所提高。 使用前面優(yōu)化后的參數(shù)建立了齒輪的參數(shù)化模型以及組成3Z(Ⅱ)型行星減速器的其他零部件的模型,并對(duì)3Z(Ⅱ)型行星減速器進(jìn)行了虛擬裝配。 針對(duì)中心軸單支撐和雙支撐兩種結(jié)構(gòu)下的3Z(Ⅱ)型行星減速器分別進(jìn)行了模態(tài)分析,求出了該減速器兩種情況下的振型和固有頻率,經(jīng)過分析得出雙支撐的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)于單支撐的形式。以中心軸雙支撐的3Z(Ⅱ)型行星減速器為對(duì)象,按照優(yōu)化后的參數(shù)對(duì)其最薄弱環(huán)節(jié)的中心輪輪齒進(jìn)行了彎曲強(qiáng)度校核,并將中心輪軸導(dǎo)入AWE進(jìn)行了靜應(yīng)力分析,校核了軸的最大應(yīng)力、強(qiáng)度和剛度,進(jìn)一步證明了優(yōu)化后的3Z(Ⅱ)型行星減速器的合理性。 為了克服ADAMS在仿真一個(gè)齒輪同時(shí)參與三次嚙合的情況下的缺陷,嘗試了一種新的等效處理3Z(Ⅱ)型行星減速器的方法,使其能夠在ADAMS中順利實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,得出了輸出齒輪的轉(zhuǎn)速及角加速度曲線,驗(yàn)證了傳動(dòng)比,驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)的合理性,為對(duì)該類行星齒輪減速器進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】:
輪設(shè)計(jì)方法有多種參數(shù)方案可供選擇,在選擇參數(shù)方大可能進(jìn)行大量的計(jì)算,只能選擇一個(gè)滿足設(shè)計(jì)要案,采用現(xiàn)代的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可以對(duì)行星齒輪減器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積更小、傳動(dòng)效率更高等優(yōu)點(diǎn)能。要求設(shè)計(jì)方法在行星齒輪減速器中的應(yīng)用,本文以某石速器為研究對(duì)象,進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的研究。器的設(shè)計(jì)要求如下:輸入功率 221P =kw,輸入轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)比偏差為 =0.03pi ,短期間斷的工作方式,要求該行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳求:短期間斷、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較作特點(diǎn)可知,3Z 型適用于短期間斷的工作方式,結(jié)更加緊湊,選用具有單齒圈行星輪的 3Z(II)型行星示。
武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文第 23 頁(yè)首先,創(chuàng)建Revolve實(shí)體特征繪制如圖3.1所示的截面,設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度選項(xiàng)為360。值,完成旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征的創(chuàng)建如圖3.2所示。啟動(dòng)[Program]編輯程序,控制實(shí)體特征的尺寸,實(shí)現(xiàn)參數(shù)化在RELATIONS與END RELATIONS之間添加如下關(guān)系式,實(shí)現(xiàn)軸承內(nèi)圈的參數(shù)化。RELATIONS……D1=N_DIA/2+A/2 ;滾珠分布圓半徑D2=N_DIA/2 ;軸承內(nèi)圈半徑D3=WIDE_B ;軸承寬度D4=A/2 ;滾珠直徑D5=60 ;60度角輔助線END RELATIONS圖3.1 角接觸球軸承內(nèi)圈的二維截面草圖圖3.2 角接觸球軸承的內(nèi)圈3.1.2軸承外圈的參數(shù)化建模1)方法同前,繪制如圖3.3所示的截面,,設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度360。完成旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征,生成的實(shí)體模型如圖3.4所示。2)方法同前
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH132.425
本文編號(hào):2637284
【圖文】:
輪設(shè)計(jì)方法有多種參數(shù)方案可供選擇,在選擇參數(shù)方大可能進(jìn)行大量的計(jì)算,只能選擇一個(gè)滿足設(shè)計(jì)要案,采用現(xiàn)代的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可以對(duì)行星齒輪減器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積更小、傳動(dòng)效率更高等優(yōu)點(diǎn)能。要求設(shè)計(jì)方法在行星齒輪減速器中的應(yīng)用,本文以某石速器為研究對(duì)象,進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的研究。器的設(shè)計(jì)要求如下:輸入功率 221P =kw,輸入轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)比偏差為 =0.03pi ,短期間斷的工作方式,要求該行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳求:短期間斷、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較作特點(diǎn)可知,3Z 型適用于短期間斷的工作方式,結(jié)更加緊湊,選用具有單齒圈行星輪的 3Z(II)型行星示。
武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文第 23 頁(yè)首先,創(chuàng)建Revolve實(shí)體特征繪制如圖3.1所示的截面,設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度選項(xiàng)為360。值,完成旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征的創(chuàng)建如圖3.2所示。啟動(dòng)[Program]編輯程序,控制實(shí)體特征的尺寸,實(shí)現(xiàn)參數(shù)化在RELATIONS與END RELATIONS之間添加如下關(guān)系式,實(shí)現(xiàn)軸承內(nèi)圈的參數(shù)化。RELATIONS……D1=N_DIA/2+A/2 ;滾珠分布圓半徑D2=N_DIA/2 ;軸承內(nèi)圈半徑D3=WIDE_B ;軸承寬度D4=A/2 ;滾珠直徑D5=60 ;60度角輔助線END RELATIONS圖3.1 角接觸球軸承內(nèi)圈的二維截面草圖圖3.2 角接觸球軸承的內(nèi)圈3.1.2軸承外圈的參數(shù)化建模1)方法同前,繪制如圖3.3所示的截面,,設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度360。完成旋轉(zhuǎn)實(shí)體特征,生成的實(shí)體模型如圖3.4所示。2)方法同前
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TH132.425
【引證文獻(xiàn)】
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1 劉本剛;塔式起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)安全性分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年
2 遲鵬;基于INVENTOR的減速器的三維實(shí)體設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2012年
3 梁倩;中醫(yī)按摩機(jī)械手設(shè)計(jì)與研究[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2013年
本文編號(hào):2637284
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