本文關(guān)鍵詞：二齒差擺桿活齒傳動(dòng)齒形設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：二齒差擺桿活齒是活齒傳動(dòng)的一種結(jié)構(gòu)形式,不僅具有傳統(tǒng)活齒承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)比范圍廣等一系列優(yōu)點(diǎn),還克服了偏心圓激波器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有附加動(dòng)載荷的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了激波器的自平衡。本文對(duì)二齒差擺桿活齒傳動(dòng)的齒形設(shè)計(jì)、齒形特性分析、受力狀態(tài)分析、動(dòng)力學(xué)建模及分析和樣機(jī)的建模及加工等各方面進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。本文首先設(shè)定擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,推導(dǎo)了激波器和中心輪齒廓方程,統(tǒng)一了齒廓方程形式,實(shí)現(xiàn)擺桿活齒傳動(dòng)運(yùn)行中擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可控,探索活齒齒廓設(shè)計(jì)由傳統(tǒng)的幾何學(xué)設(shè)計(jì)向動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)渡。在齒廓設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上探討各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)中心輪曲率半徑變化趨勢(shì)的影響,給出了中心輪等距齒形不干涉條件;分析兩種傳動(dòng)形式下各參數(shù)對(duì)各壓力角的影響。基于彈性小變形理論、彈性變形協(xié)調(diào)假設(shè)和赫茲接觸理論計(jì)算了活齒嚙合副受力和嚙合點(diǎn)處的最大接觸應(yīng)力;分析了二齒差擺桿活齒傳動(dòng)各嚙合剛度隨嚙合位置的變化規(guī)律,及各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)嚙合剛度的影響趨勢(shì)。建立了二齒差擺桿活齒傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算了二齒差擺桿活齒傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)應(yīng)的定常系統(tǒng)的固有頻率;基于Floquet理論和參激系統(tǒng)穩(wěn)定性的特征值分析方法,對(duì)二齒差擺桿活齒傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,給出了系統(tǒng)的動(dòng)力穩(wěn)定性區(qū)間,及增大穩(wěn)定性區(qū)間的方法。利用SolidWorks建立了二齒差擺桿活齒減速器的零件模型并進(jìn)行虛擬裝配得到虛擬樣機(jī),運(yùn)用Adams進(jìn)行了二齒差擺桿活齒運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,驗(yàn)證傳動(dòng)比,從而驗(yàn)證模型的正確性。合理選擇精度等級(jí)及公差配合繪制零件二維圖紙,完成了實(shí)體樣機(jī)的加工及裝配。
【關(guān)鍵詞】：擺桿活齒 二齒差傳動(dòng) 齒廓設(shè)計(jì) 動(dòng)力學(xué) 參數(shù)振動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題來(lái)源及背景和意義11-13
• 1.2 活齒傳動(dòng)研究概述13-17
• 1.2.1 活齒傳動(dòng)齒形設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 活齒傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)齒形設(shè)計(jì)19-28
• 2.1 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)原理19-20
• 2.2 激波器齒形設(shè)計(jì)20-21
• 2.3 中心輪齒形推導(dǎo)21-23
• 2.4 齒形方程同一化處理23-27
• 2.4.1 同一化理論齒廓方程的建立23-24
• 2.4.2 實(shí)際齒廓方程的建立24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)齒廓特性分析28-44
• 3.1 理論齒廓曲率與曲率半徑推導(dǎo)28-33
• 3.1.1 激波器理論齒廓曲率與曲率半徑29-30
• 3.1.2 中心輪理論齒廓曲率與曲率半徑30-31
• 3.1.3 曲率半徑影響因素分析31-33
• 3.2 壓力角分析33-43
• 3.2.1 Ⅰ類(lèi)傳動(dòng)壓力角分析34-35
• 3.2.2 Ⅱ類(lèi)傳動(dòng)壓力角分析35-37
• 3.2.3 各參數(shù)對(duì)壓力角的影響因素分析37-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)受力分析44-58
• 4.1 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)力學(xué)模型44-48
• 4.1.1 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)化44-45
• 4.1.2 擺桿活齒受力平衡方程45
• 4.1.3 活齒嚙合副間變形協(xié)調(diào)方程45-47
• 4.1.4 擺桿活齒傳動(dòng)活齒嚙合力求解47-48
• 4.2 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)活齒嚙合副間接觸應(yīng)力48-49
• 4.2.1 二齒差擺桿活齒嚙合副接觸應(yīng)力計(jì)算模型48
• 4.2.2 活齒嚙合副間接觸應(yīng)力分析48-49
• 4.3 擺桿活齒傳動(dòng)嚙合剛度分析49-57
• 4.3.1 活齒嚙合副間剛度分析模型49-51
• 4.3.2 嚙合剛度實(shí)例分析51-52
• 4.3.3 嚙合剛度K_(Hg)影響因素分析52-55
• 4.3.4 嚙合剛度K_(Kg)影響因素分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)參激振動(dòng)分析58-76
• 5.1 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)力學(xué)模型58-64
• 5.1.1 二齒差擺桿活齒傳動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)化58-59
• 5.1.2 各構(gòu)件之間的相對(duì)位移59-60
• 5.1.3 動(dòng)力學(xué)方程60-61
• 5.1.4 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程61-62
• 5.1.5 系統(tǒng)固有頻率62-64
• 5.2 剛度矩陣分析64-66
• 5.2.1 嚙合頻率分析64
• 5.2.2 剛度矩陣擬合模型64-65
• 5.2.3 剛度矩陣擬合實(shí)例分析65-66
• 5.3 Floquet理論在參激系統(tǒng)中應(yīng)用66-68
• 5.4 二齒差擺桿活齒參激系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的特征值方法68-71
• 5.5 穩(wěn)定性判定矩陣71-72
• 5.6 穩(wěn)定性分析計(jì)算實(shí)例72-75
• 5.6.1 穩(wěn)定性區(qū)間計(jì)算72-73
• 5.6.2 穩(wěn)定性區(qū)間驗(yàn)證及動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解73-75
• 5.7 本章小結(jié)75-76
• 第6章 二齒差擺桿活齒樣機(jī)建模及加工76-82
• 6.1 虛擬樣機(jī)建模76-78
• 6.1.1 激波器和中心輪的三維造型76-77
• 6.1.2 擺桿活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬裝配77-78
• 6.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析78-79
• 6.3 樣機(jī)加工及裝配79-81
• 6.4 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論82-84
• 參考文獻(xiàn)84-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果91-92
• 致謝92

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