非圓齒輪傳動的快速優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2020-06-14 12:34
【摘要】:與定速比傳動的圓齒輪不同,非圓齒輪能實現(xiàn)變速比傳動,廣泛應(yīng)用與輕工、紡織、煙草、食品等機械中,在機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計中具有重要作用。但是,由于其設(shè)計計算復(fù)雜、加工制造困難,長期以來限制了非圓齒輪更為廣泛的應(yīng)用。進入20世紀(jì)70年代以后,隨著計算機技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,掀起了新的一輪非圓齒輪研究及應(yīng)用熱潮,因而被稱為非圓齒輪的“再發(fā)明(Rediscovering)”。 齒輪數(shù)控技術(shù)的發(fā)展解決了非圓齒輪加工制造困難的問題。但是,現(xiàn)有文獻中給出的設(shè)計方法(包括計算機輔助設(shè)計方法)均屬于基于分析的設(shè)計方法,即:給定一組參數(shù),得到分析計算(校核計算)結(jié)果,如發(fā)現(xiàn)不妥,則修改給定參數(shù),在做分析與校核,具有較大的盲目性,設(shè)計周期冗長,設(shè)計質(zhì)量也難以保證。 本文針對非圓齒輪設(shè)計計算復(fù)雜的問題,將優(yōu)化設(shè)計的概念引入非圓齒輪設(shè)計。因為非圓齒輪的設(shè)計過程可表述為:在給定傳動比變化規(guī)律的前提下,選取一組幾何參數(shù),在保證齒輪正確嚙合、連續(xù)傳動的約束下(還可包括強度、剛度等約束),盡可能逼近給定的傳動比變化規(guī)律,其本質(zhì)是一個優(yōu)化問題。 本文分別給出橢圓齒輪、變性橢圓齒輪、偏心齒輪三種封閉性非圓齒輪傳動的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型;依據(jù)嚙合基本定理(Willis)推導(dǎo)和完善了非圓齒輪傳動設(shè)計的有關(guān)公式;編寫了非圓齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計程序。 經(jīng)過使用本文的優(yōu)化設(shè)計程序?qū)σ酝挠嘘P(guān)算例進行計算并比較,證明了,引入優(yōu)化設(shè)計概念進行非圓齒輪傳動的設(shè)計,是一種基于綜合的設(shè)計方法,無須反復(fù)試湊參數(shù)和進行校核修正,能滿足工程設(shè)計的不同需要,改善設(shè)計質(zhì)量,提高一次成功率,具有重要的理論與實際意義。
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TH132.41
【圖文】:
n=22,2,2,、.,,2二、In,一K,硯n,一1)十Kl吸n,一lj仙二.、乙/l、‘/了更直觀的說明當(dāng)主動輪為橢圓時的非圓齒輪傳動,凹形的情況,在計算機上模擬齒輪傳動的節(jié)曲線形圖3.7都是nl=1,A()a=30mm的橢圓與n2=l,2,3的齒圖3.6中,kl()e二。.3符合節(jié)曲線沒有內(nèi)凹部分的條圖3.7中,k,()e=0.7,n2二2的卵形齒輪及n2=3的三了內(nèi)凹現(xiàn)象。
()e=0.7,n2二2的卵形齒輪及n2=3的三階橢圓齒輪上,都出現(xiàn)了內(nèi)凹現(xiàn)象。圖3.6圖3A=30,kl=0.3,nl=z與nZ=l,2,3節(jié)曲線嚙合情況A=30,n,=l,kz=0.7與nZ=1
本文編號:2712788
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TH132.41
【圖文】:
n=22,2,2,、.,,2二、In,一K,硯n,一1)十Kl吸n,一lj仙二.、乙/l、‘/了更直觀的說明當(dāng)主動輪為橢圓時的非圓齒輪傳動,凹形的情況,在計算機上模擬齒輪傳動的節(jié)曲線形圖3.7都是nl=1,A()a=30mm的橢圓與n2=l,2,3的齒圖3.6中,kl()e二。.3符合節(jié)曲線沒有內(nèi)凹部分的條圖3.7中,k,()e=0.7,n2二2的卵形齒輪及n2=3的三了內(nèi)凹現(xiàn)象。
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【引證文獻】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 李寶妮;非圓齒輪的計算機輔助設(shè)計與制造[D];天津工業(yè)大學(xué);2008年
本文編號:2712788
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