雙圓弧諧波齒輪齒形優(yōu)化及仿真系統(tǒng)研發(fā)
發(fā)布時間:2025-05-27 00:17
諧波齒輪應(yīng)用有多種齒形,其中雙圓弧齒形由于嚙合傳動中的雙共軛特點,使得諧波齒輪傳動的承載性能和動態(tài)性能明顯優(yōu)于漸開線齒形,因此,雙圓弧齒形被廣泛應(yīng)用于諧波齒輪減速器。盡管我國對雙圓弧齒形諧波齒輪傳動的研究較早,但由于國外諧波齒輪傳動技術(shù)的高度保密性,研究進(jìn)展卻比較緩慢,仍存在諧波齒輪嚙合理論不完善、齒輪傳動精度和使用壽命不高、結(jié)構(gòu)不緊湊等問題。因此,打破國外的技術(shù)優(yōu)勢,研制具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能諧波齒輪傳動技術(shù)具有重要意義。本文針對雙圓弧諧波齒輪的齒形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而開發(fā)出雙圓弧諧波齒輪傳動設(shè)計仿真系統(tǒng),目的是縮短諧波齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計周期,實現(xiàn)提高齒輪傳動穩(wěn)定性、改善力學(xué)性能的目標(biāo)。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:提出了柔輪雙圓弧齒形的精確計算方法以及柔輪在嚙合傳動過程中轉(zhuǎn)角的精確計算方法。根據(jù)公切線雙圓弧齒廓幾何,推導(dǎo)了柔輪齒形精確計算公式;考慮柔輪變形后中線伸長的特點,精確計算了柔輪在嚙合傳動過程中的轉(zhuǎn)角位置。運用諧波齒輪傳動理論,建立了由柔輪齒形推導(dǎo)剛輪齒形的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)諧波齒輪傳動共軛齒廓的實際嚙合特點,進(jìn)一步研究了剛輪實際齒廓的計算方法。根據(jù)已有的齒側(cè)間隙計算公式,通...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 諧波齒輪研究的背景及應(yīng)用價值
1.1.1 諧波齒輪研究的背景
1.1.2 諧波齒輪的應(yīng)用價值
1.2 諧波齒輪的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 諧波齒輪齒形的研究現(xiàn)狀
1.2.2 諧波齒輪齒形參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)狀
1.2.3 諧波齒輪其他方面的研究
1.3 本文的主要內(nèi)容
2 諧波齒輪傳動數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 柔輪齒廓數(shù)學(xué)模型的建立
2.2 柔輪轉(zhuǎn)角精確計算方法
2.3 基于運動學(xué)的諧波嚙合原理
2.4 剛輪齒廓數(shù)學(xué)模型的建立
2.4.1 整體坐標(biāo)系下的基本參數(shù)
2.4.2 公切點的求解
2.5 本章小結(jié)
3 諧波齒輪齒形優(yōu)化
3.1 引言
3.2 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.3 優(yōu)化變量、約束條件及優(yōu)化方法
3.3.1 優(yōu)化變量
3.3.2 約束條件
3.3.3 優(yōu)化方法
3.3.4 優(yōu)化實例
3.4 本章小結(jié)
4 諧波齒輪傳動嚙合仿真分析與刀具齒形初步設(shè)計
4.1 諧波齒輪傳動嚙合仿真分析
4.1.1 共軛區(qū)域?qū)Ρ确治?br> 4.1.2 剛輪齒廓對比分析
4.1.3 柔輪運動軌跡分析
4.1.4 齒側(cè)間隙對比分析
4.2 刀具齒形初步設(shè)計
4.2.1 剛輪插齒刀齒形的初步設(shè)計
4.2.2 柔輪滾刀齒形的初步設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)設(shè)計及樣機制作
5.1 軟件的需求分析
5.2 系統(tǒng)設(shè)計
5.2.1 GUI界面設(shè)計
5.2.2 程序設(shè)計
5.3 系統(tǒng)演示
5.4 三維模型的建立
5.4.1 幾何尺寸的計算
5.4.2 柔輪、剛輪以及波發(fā)生器三維模型的建立
5.5 樣機制作
5.5.1 柔輪的加工
5.5.2 剛輪的加工
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:4047207
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 諧波齒輪研究的背景及應(yīng)用價值
1.1.1 諧波齒輪研究的背景
1.1.2 諧波齒輪的應(yīng)用價值
1.2 諧波齒輪的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 諧波齒輪齒形的研究現(xiàn)狀
1.2.2 諧波齒輪齒形參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)狀
1.2.3 諧波齒輪其他方面的研究
1.3 本文的主要內(nèi)容
2 諧波齒輪傳動數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 柔輪齒廓數(shù)學(xué)模型的建立
2.2 柔輪轉(zhuǎn)角精確計算方法
2.3 基于運動學(xué)的諧波嚙合原理
2.4 剛輪齒廓數(shù)學(xué)模型的建立
2.4.1 整體坐標(biāo)系下的基本參數(shù)
2.4.2 公切點的求解
2.5 本章小結(jié)
3 諧波齒輪齒形優(yōu)化
3.1 引言
3.2 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.3 優(yōu)化變量、約束條件及優(yōu)化方法
3.3.1 優(yōu)化變量
3.3.2 約束條件
3.3.3 優(yōu)化方法
3.3.4 優(yōu)化實例
3.4 本章小結(jié)
4 諧波齒輪傳動嚙合仿真分析與刀具齒形初步設(shè)計
4.1 諧波齒輪傳動嚙合仿真分析
4.1.1 共軛區(qū)域?qū)Ρ确治?br> 4.1.2 剛輪齒廓對比分析
4.1.3 柔輪運動軌跡分析
4.1.4 齒側(cè)間隙對比分析
4.2 刀具齒形初步設(shè)計
4.2.1 剛輪插齒刀齒形的初步設(shè)計
4.2.2 柔輪滾刀齒形的初步設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)設(shè)計及樣機制作
5.1 軟件的需求分析
5.2 系統(tǒng)設(shè)計
5.2.1 GUI界面設(shè)計
5.2.2 程序設(shè)計
5.3 系統(tǒng)演示
5.4 三維模型的建立
5.4.1 幾何尺寸的計算
5.4.2 柔輪、剛輪以及波發(fā)生器三維模型的建立
5.5 樣機制作
5.5.1 柔輪的加工
5.5.2 剛輪的加工
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:4047207
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