滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種通過(guò)在弧面凸輪和分度盤之間加入滾珠中間體,從而實(shí)現(xiàn)以滾動(dòng)代替滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換的新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)引入滾珠作為第三組件,具有磨損小、效率高、沖擊低等優(yōu)點(diǎn)。作為新型機(jī)構(gòu),其承載能力與動(dòng)態(tài)性能是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。通過(guò)建立凸輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)方程及柔性軸五自由度動(dòng)力學(xué)模型,研究機(jī)構(gòu)的嚙合特性和動(dòng)力學(xué)性能,能夠?yàn)闈L珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造及其實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。 本文在對(duì)滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維幾何建模的基礎(chǔ)上,應(yīng)用接觸力學(xué)理論、Stribeck載荷分布理論等,重點(diǎn)研究了其運(yùn)動(dòng)傳遞中的嚙合特性和動(dòng)力學(xué)性能。具體研究?jī)?nèi)容主要包括： 1.滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)空間嚙合理論推導(dǎo)了凸輪雙圓弧滾道的廓面方程和滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)嚙合方程,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用Pro／E實(shí)現(xiàn)了凸輪機(jī)構(gòu)的三維造型,最后分析了機(jī)構(gòu)各參數(shù)對(duì)壓力角的影響規(guī)律。 2.應(yīng)用Hertz接觸理論,分析了滾珠與滾道的嚙合特性及機(jī)構(gòu)各參數(shù)對(duì)嚙合特性的影響。借鑒Stribeck載荷分布理論,建立了球窩式球座的載荷分布模型,并分析滾珠在球座內(nèi)的嚙合特性。 3.基于剛?cè)峤M合多體動(dòng)力學(xué)理論和能量等效法,在考慮凸輪軸和分度盤軸為柔性的條件下,建立了基于柔性軸的五自由度動(dòng)力學(xué)模型。運(yùn)用Runge-Kutta法對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解,給出并分析了各自由度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。 4.基于虛擬樣機(jī)技術(shù),運(yùn)用ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真軟件,對(duì)滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力及運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。 通過(guò)以上的研究工作,完成了對(duì)機(jī)構(gòu)嚙合特性和動(dòng)力學(xué)性能的分析,為滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造和實(shí)驗(yàn)研究提供理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH112.2
【部分圖文】：

lll111圖卜2滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)圖1一3循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳1964年，我國(guó)就研制了滾珠弧而蝸桿傳動(dòng)(如圖1一2)和循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳(如圖卜3)[23]。滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)是以精密滾珠為輪齒的蝸輪和弧面蝸桿所組成，優(yōu)點(diǎn)是精度高，同時(shí)工作的齒數(shù)多。重疊系數(shù)大。缺點(diǎn)是工作時(shí)徑向力較大，容易造成軸的變形，影響嚙合特性。其次，齒面間不易形成油膜，潤(rùn)滑狀況較差，易磨損。循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳動(dòng)，是在蝸桿的螺旋槽內(nèi)裝滿滾珠，通過(guò)滾珠與蝸輪齒槽相嚙合。當(dāng)蝸桿回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在封閉的螺旋槽內(nèi)滾動(dòng)，此時(shí)所產(chǎn)生的沿蝸桿軸向的運(yùn)動(dòng)將推動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)傳遞力較大時(shí)，滾珠間的摩擦力較大.另外蝸桿的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。圖1一4滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)圖l一5針輪蝸桿傳動(dòng)1981年德國(guó)研制了滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)[9](如圖1一4)。1988年日本研制了針輪蝸桿傳動(dòng)側(cè)J(如圖1一5)。這兩種蝸桿傳動(dòng)都是在蝸卞I二和蝸輪之間加人類似滑動(dòng)軸承的圓柱滾子，只不過(guò)是滾子軸線布置的方向不同。1986年

LLLLLLLLL上 上上上lll111圖卜2滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)圖1一3循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳1964年，我國(guó)就研制了滾珠弧而蝸桿傳動(dòng)(如圖1一2)和循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳(如圖卜3)[23]。滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)是以精密滾珠為輪齒的蝸輪和弧面蝸桿所組成，優(yōu)點(diǎn)是精度高，同時(shí)工作的齒數(shù)多。重疊系數(shù)大。缺點(diǎn)是工作時(shí)徑向力較大，容易造成軸的變形，影響嚙合特性。其次，齒面間不易形成油膜，潤(rùn)滑狀況較差，易磨損。循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳動(dòng)，是在蝸桿的螺旋槽內(nèi)裝滿滾珠，通過(guò)滾珠與蝸輪齒槽相嚙合。當(dāng)蝸桿回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在封閉的螺旋槽內(nèi)滾動(dòng)，此時(shí)所產(chǎn)生的沿蝸桿軸向的運(yùn)動(dòng)將推動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)傳遞力較大時(shí)，滾珠間的摩擦力較大.另外蝸桿的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。圖1一4滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)圖l一5針輪蝸桿傳動(dòng)1981年德國(guó)研制了滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)[9](如圖1一4)。1988年日本研制了針輪蝸桿傳動(dòng)側(cè)J(如圖1一5)。這兩種蝸桿傳動(dòng)都是在蝸卞I二和蝸輪之間加人類似滑動(dòng)軸承的圓柱滾子

LLLLLLLLL上 上上上lll111圖卜2滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)圖1一3循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳1964年，我國(guó)就研制了滾珠弧而蝸桿傳動(dòng)(如圖1一2)和循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳(如圖卜3)[23]。滾珠弧面蝸桿傳動(dòng)是以精密滾珠為輪齒的蝸輪和弧面蝸桿所組成，優(yōu)點(diǎn)是精度高，同時(shí)工作的齒數(shù)多。重疊系數(shù)大。缺點(diǎn)是工作時(shí)徑向力較大，容易造成軸的變形，影響嚙合特性。其次，齒面間不易形成油膜，潤(rùn)滑狀況較差，易磨損。循環(huán)滾珠回柱蝸桿傳動(dòng)，是在蝸桿的螺旋槽內(nèi)裝滿滾珠，通過(guò)滾珠與蝸輪齒槽相嚙合。當(dāng)蝸桿回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在封閉的螺旋槽內(nèi)滾動(dòng)，此時(shí)所產(chǎn)生的沿蝸桿軸向的運(yùn)動(dòng)將推動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)傳遞力較大時(shí)，滾珠間的摩擦力較大.另外蝸桿的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。圖1一4滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)圖l一5針輪蝸桿傳動(dòng)1981年德國(guó)研制了滾柱包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)[9](如圖1一4)。1988年日本研制了針輪蝸桿傳動(dòng)側(cè)J(如圖1一5)。這兩種蝸桿傳動(dòng)都是在蝸卞I二和蝸輪之間加人類似滑動(dòng)軸承的圓柱滾子
【引證文獻(xiàn)】

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1 牟世剛;馮顯英;李蕾;;滾珠型弧面凸輪連續(xù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)承載接觸分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2012年04期

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1 付振山;滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的嚙合特性研究[D];山東大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2882760