本文關(guān)鍵詞：自動扶梯用ZC1型蝸桿傳動副參數(shù)分析與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： ZC1型蝸桿傳動副 二次包絡(luò) 嚙合性能 優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,自動扶梯已成為整個社會不可缺少的公共設(shè)施,蝸桿傳動副是自動扶梯最常用的驅(qū)動設(shè)備,尤其是ZC1型蝸桿傳動副,憑借著其獨有的特點被大量自動扶梯廠家相中并進行批量生產(chǎn)。自動扶梯用ZC1型蝸桿傳動副是一種圓弧圓柱蝸桿,在性能方面遠優(yōu)于普通圓柱蝸桿,在制造方面比環(huán)面蝸桿容易,故對它進行研究是有一定實用意義的。要想使該蝸桿傳動副的所有優(yōu)點都發(fā)揮出來,必須要合理選擇參數(shù),故本課題主要對該蝸桿副進行參數(shù)分析及優(yōu)化設(shè)計,全文主要研究內(nèi)容如下:分別建立一次包絡(luò)和二次包絡(luò)的數(shù)學(xué)模型,并以空間嚙合理論為基礎(chǔ),推導(dǎo)出坐標變換矩陣,砂輪齒面方程,砂輪蝸桿嚙合方程,蝸桿螺旋齒面方程,蝸輪蝸桿嚙合方程,蝸輪齒面的瞬時接觸線方程等。并對根切界限線公式、嚙合界限線公式、齒面接觸參數(shù)公式、蝸輪蝸桿齒頂厚公式進行推導(dǎo),為之后的參數(shù)分析與優(yōu)化做鋪墊。分析各主要參數(shù)對幾何特性和嚙合性能的影響,幾何特性主要指蝸輪蝸桿齒頂厚,為了防止嚙合過程中出現(xiàn)輪齒折斷現(xiàn)象,齒頂不能過薄;嚙合性能包括接觸性能和潤滑性能,主要從蝸輪齒面瞬時接觸線和齒面接觸參數(shù)兩方面進行分析,蝸輪齒面瞬時接觸線要分布均勻無交叉,齒面接觸參數(shù)中的滑動系數(shù)值和誘導(dǎo)法曲率值要越小越好,齒面接觸參數(shù)中的另外兩項,即潤滑角、瞬時接觸線與合速度方向的夾角,要越大越好。為了改善ZC1型蝸桿傳動副的嚙合性能,以誘導(dǎo)法曲率和潤滑角為目標函數(shù),將上下邊界約束、根切約束、蝸輪蝸桿齒頂厚約束作為約束條件,確定優(yōu)化設(shè)計變量,并選用改進的粒子群算法作為優(yōu)化方法對蝸桿副進行優(yōu)化設(shè)計,觀察優(yōu)化前后各齒面接觸參數(shù)情況,并利用有限元分析軟件分別分析優(yōu)化前后齒面最大接觸應(yīng)力,以便判斷優(yōu)化前后嚙合性能的好壞。
【關(guān)鍵詞】：ZC1型蝸桿傳動副 二次包絡(luò) 嚙合性能 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH236;TH132.44
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 課題研究背景與意義7-8
• 1.2 圓柱蝸桿傳動簡介8-10
• 1.2.1 圓柱蝸桿傳動的特點、分類與應(yīng)用8-10
• 1.2.2 圓柱蝸桿傳動的發(fā)展概況10
• 1.3 圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動10-13
• 1.3.1 圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動的特點11-12
• 1.3.2 圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究內(nèi)容13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第二章 ZC1型蝸桿傳動副嚙合理論15-40
• 2.1 第一次包絡(luò)數(shù)學(xué)模型15-23
• 2.1.1 坐標系的建立15-16
• 2.1.2 坐標變換16-17
• 2.1.3 砂輪工作表面方程17-19
• 2.1.4 蝸桿螺旋齒面方程19-23
• 2.2 第二次包絡(luò)數(shù)學(xué)模型23-34
• 2.2.1 坐標系的建立23-24
• 2.2.2 坐標變換24-26
• 2.2.3 蝸輪齒面方程26-29
• 2.2.4 兩類界限線29-32
• 2.2.5 齒面接觸參數(shù)32-34
• 2.3 蝸輪蝸桿齒頂厚34-39
• 2.3.1 蝸桿齒頂厚35
• 2.3.2 蝸輪齒頂厚35-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 ZC1型蝸桿傳動副的參數(shù)分析40-60
• 3.1 ZC1型蝸桿傳動副的各主要參數(shù)對幾何特性的影響41-44
• 3.1.1 各主要參數(shù)對蝸桿齒頂厚的影響41-43
• 3.1.2 各主要參數(shù)對蝸輪齒頂厚的影響43-44
• 3.2 ZC1型蝸桿傳動副的各主要參數(shù)對嚙合性能的影響44-58
• 3.2.1 各主要參數(shù)對瞬時接觸線的影響45-51
• 3.2.2 各主要參數(shù)對齒面接觸參數(shù)的影響51-58
• 3.3 本章小結(jié)58-60
• 第四章 ZC1型蝸桿傳動副的優(yōu)化設(shè)計60-68
• 4.1 機械優(yōu)化設(shè)計方法的簡介60-61
• 4.2 優(yōu)化設(shè)計方法的選擇61-63
• 4.3 優(yōu)化模型的建立63-66
• 4.3.1 優(yōu)化設(shè)計變量63-64
• 4.3.2 目標函數(shù)64-65
• 4.3.3 約束條件65-66
• 4.3.4 約束條件的處理66
• 4.4 設(shè)計實例66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 ZC1型蝸桿副優(yōu)化前后對比68-77
• 5.1 優(yōu)化前后齒面接觸參數(shù)對比68-69
• 5.2 三維模型的建立及有限元分析69-75
• 5.2.1 KISSsoft軟件簡介69-70
• 5.2.2 ANSYS Workbench軟件簡介70-71
• 5.2.3 優(yōu)化前后三維實體模型的建立71-72
• 5.2.4 ZC1型蝸桿傳動副的有限元分析72-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文總結(jié)77-78
• 6.2 展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-84
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84

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本文編號：605791