二齒差推桿活齒傳動(dòng)動(dòng)態(tài)性能與仿真分析

發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 03:09

　　活齒傳動(dòng)具有傳動(dòng)比范圍廣、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前關(guān)于推桿活齒傳動(dòng)的研究主要集中在一齒差范疇內(nèi)。本文研究的二齒差推桿活齒傳動(dòng)兼具了一齒差推桿活齒傳動(dòng)的所有優(yōu)點(diǎn),而且該傳動(dòng)的激波器幾何形狀關(guān)于中心對(duì)稱(chēng),可以實(shí)現(xiàn)自平衡,具有相對(duì)較高的動(dòng)態(tài)性能。本文分析了二齒差推桿活齒傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)組成及傳動(dòng)原理,利用等效機(jī)構(gòu)分析方法,推導(dǎo)出該活齒傳動(dòng)激波器與中心輪齒形方程。分析了各參數(shù)對(duì)最小曲率半徑、壓力角的影響。利用SolidWorks軟件建立了該活齒傳動(dòng)三維模型,應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)分析驗(yàn)證了三維模型的可行性。利用Adams軟件對(duì)該活齒傳動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,并驗(yàn)證傳動(dòng)比的準(zhǔn)確性。根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件,建立二齒差推桿活齒傳動(dòng)力學(xué)分析模型,推導(dǎo)出各嚙合副受力計(jì)算公式并進(jìn)行了參數(shù)影響分析。根據(jù)彈性力學(xué)理論,推導(dǎo)出各嚙合副應(yīng)力計(jì)算公式。應(yīng)用有限元方法,進(jìn)行了二齒差推桿活齒傳動(dòng)嚙合副強(qiáng)度分析。根據(jù)赫茲接觸理論,分別建立激波器與活齒嚙合副和中心輪與活齒嚙合副剛度模型,應(yīng)用MATLAB軟件對(duì)嚙合剛度進(jìn)行參數(shù)影響分析。利用傅里葉變換將時(shí)變嚙合剛度表示成嚙合剛度平均值與增量之和,并對(duì)嚙合副嚙合剛度增量進(jìn)行頻域分析。考慮時(shí)變剛度影響,建立二齒差推桿活齒傳動(dòng)平移扭轉(zhuǎn)耦合動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)牛頓第二定律,推導(dǎo)出該活齒傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,進(jìn)而得到該傳動(dòng)振動(dòng)特征方程,利用軟件求解該傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率與振型,并進(jìn)行了模態(tài)分析�；谇髮�(dǎo)法,分析了固有頻率的靈敏度。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TH132.41
【部分圖文】：

最小曲率半徑,規(guī)律,最小曲率,傳動(dòng)性能

圖 2-3 中心輪曲率半徑的傳動(dòng)性能，有必要對(duì)齒頂最小曲率mi 改變參數(shù) a、b 及 I 可得其變化規(guī)律如圖半徑的影響 b) b 對(duì)最m)min/(mm) /(rad)jh 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

推桿活齒

建立二齒差推桿活齒傳動(dòng)各構(gòu)件三維模型之后，依次將各個(gè)構(gòu)件導(dǎo)入SolidW件中裝配體模式下，根據(jù)各構(gòu)件的相對(duì)位置關(guān)系，使用配合中的重合、平行、等功能依次對(duì)輸入軸、激波器、活齒架、推桿活齒及中心輪進(jìn)行虛擬裝配。最各個(gè)構(gòu)件是否存在干涉問(wèn)題。若顯示無(wú)干涉問(wèn)題則完成裝配。各構(gòu)件三維模型裝配效果如圖 2-7 至 2-12 所示。圖 2-7 輸入軸圖 2-8 激波器

活齒架