非圓齒輪行星輪系傳動性能分析
本文關(guān)鍵詞:非圓齒輪行星輪系傳動性能分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:非圓齒輪的發(fā)展歷史悠久,這種技術(shù)是由一位德國學(xué)者創(chuàng)造的,而波蘭人很好地利用非圓齒輪和圓齒輪各自的優(yōu)勢來組成非圓行星齒輪機(jī)構(gòu),并將它應(yīng)用于馬達(dá)。論文主要針對4-6型液壓馬達(dá)中的非圓行星機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,建立非圓齒輪行星輪系三維模型并對其運動學(xué)、靜力學(xué)、動力學(xué)等特性進(jìn)行研究。首先,論文概述了課題的來源以及在國內(nèi)外的發(fā)展歷史,論述了論文研究的目的與意義,說明了非圓齒輪液壓馬達(dá)研究現(xiàn)狀以及本文研究的內(nèi)容,介紹了虛擬樣機(jī)的特點。其次,論文引用了非圓齒輪傳動的基本理論以及齒廓嚙合定律,分析了非圓漸開線直齒輪傳動的節(jié)曲線方程,并根據(jù)嚙合原理確定了非圓行星輪系中輪齒的嚙合齒廓方程、嚙合角和轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系,建立輪系中的太陽輪與內(nèi)齒圈的節(jié)曲線關(guān)系方程及數(shù)學(xué)模型,利用三維軟件設(shè)計了非圓行星齒輪機(jī)構(gòu)模型并分析了它的結(jié)構(gòu),討論了輪齒之間的傳動比函數(shù)與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系以及主動輪轉(zhuǎn)角與壓力角之間的關(guān)系,探討了輪齒模數(shù)的求解方法。最后,建立了虛擬樣機(jī)模型再對它進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)分析,并對非圓輪系在運動過程中的輸入力矩、輸出力矩的特性進(jìn)行了研究,利用彈性力學(xué)知識對模型中參數(shù)進(jìn)行設(shè)置以得到該機(jī)構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)特性,得到太陽輪和行星輪的運動速度及加速度曲線圖。之后建立非圓行星輪系靜力學(xué)模型和動力學(xué)模型并進(jìn)行理論計算分析,對非圓行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動力學(xué)分析以得到非圓齒輪行星輪系中各個輪齒的固有頻率和振型以及輪齒在嚙合過程中的表面的應(yīng)力分布圖與總變形圖。分析結(jié)果可以用來有效地判斷輪齒哪個部位損傷最嚴(yán)重,以達(dá)到防止齒輪機(jī)構(gòu)失效的目的,系統(tǒng)是否工作平穩(wěn)也可以通過分析結(jié)果得出。
【關(guān)鍵詞】:非圓齒輪 虛擬樣機(jī) 動力學(xué) 行星輪系
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 引言10-11
- 1.2 研究的目的與意義11-12
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 虛擬樣機(jī)簡介13-14
- 1.5 本文的主要內(nèi)容14-16
- 第2章 非圓齒輪行星輪系建模16-26
- 2.1 非圓柱直齒輪傳動的基本理論16-17
- 2.2 非圓齒輪行星輪系節(jié)曲線的設(shè)計17-24
- 2.2.1 定中心距行星輪系17-18
- 2.2.2 變中心距行星輪系18-21
- 2.2.3 非圓行星輪系的傳動比函數(shù)21-22
- 2.2.4 非圓行星輪系中太陽輪角速度22
- 2.2.5 非圓行星輪系的傳動壓力角22-23
- 2.2.6 齒數(shù)的確定23-24
- 2.3 Solidworks環(huán)境下三維建模24
- 2.4 非圓齒輪液壓馬達(dá)的工作原理24-26
- 第3章 非圓齒輪行星輪系的運動分析26-34
- 3.1 虛擬樣機(jī)設(shè)計流程26-27
- 3.2 Adams多剛體動力學(xué)方程27
- 3.3 Adams仿真步驟27-34
- 3.3.1 齒輪材料的選擇27
- 3.3.2 物理建模27-34
- 第4章 非圓齒輪行星輪系的靜力分析34-44
- 4.1 非圓齒輪行星輪系的受力分析34-37
- 4.1.1 等效受力模型34-35
- 4.1.2 主動齒輪受力分析35-36
- 4.1.3 接觸力的校核36-37
- 4.2 有限元分析37-44
- 4.2.1 Workbench分析設(shè)置37-38
- 4.2.2 分析結(jié)果及說明38-44
- 第5章 非圓齒輪行星輪系模態(tài)分析44-54
- 5.1 模態(tài)分析基礎(chǔ)44
- 5.2 系統(tǒng)模態(tài)分析44-54
- 5.2.1 模態(tài)分析求解步驟45
- 5.2.2 行星輪系的網(wǎng)格劃分45-46
- 5.2.3 內(nèi)齒圈模態(tài)分析46-49
- 5.2.4 太陽輪模態(tài)分析49-51
- 5.2.5 行星輪模態(tài)分析51-54
- 第6章 瞬態(tài)動力學(xué)分析54-62
- 6.1 齒輪動力學(xué)的介紹54
- 6.2 動力學(xué)理論計算54-57
- 6.2.1 彎曲剛度的計算54-55
- 6.2.2 動力學(xué)問題遵循的平衡方程55-56
- 6.2.3 求解方法56
- 6.2.4 齒輪表面的接觸應(yīng)力56-57
- 6.3 Workbench動力學(xué)分析57-62
- 6.3.1 定義材料屬性57
- 6.3.2 劃分網(wǎng)格57-58
- 6.3.3 分析結(jié)果58-62
- 第7章 結(jié)論與展望62-63
- 7.1 研究結(jié)論62
- 7.2 展望62-63
- 參考文獻(xiàn)63-65
- 在學(xué)研究成果65-66
- 致謝66
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:508611
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