本文關(guān)鍵詞：非圓齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)過程中最普遍的形式之一,它主要用來傳遞兩軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其傳動(dòng)比是常數(shù)或變數(shù)。實(shí)際生產(chǎn)中,圓齒輪的生產(chǎn)應(yīng)用比較廣泛,其傳動(dòng)比為定值,節(jié)曲線為圓形。這些特性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足在特定場合下的傳動(dòng)需求,因此,人們?cè)趫A齒輪的基礎(chǔ)上提出了非圓齒輪的概念。 本文就非圓齒輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面進(jìn)行了全面深入的分析,進(jìn)一步完善了非圓齒輪的動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論,同時(shí)也為更深入研究非圓齒輪奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于非圓齒輪傳動(dòng)來說,由于齒輪每個(gè)齒的形狀各異,其傳動(dòng)嚙合特性要比圓齒輪復(fù)雜很多,如嚙合線方向、節(jié)曲線向徑值、齒廓方程等都是時(shí)變的。正是這些因素的影響,造成非圓齒輪的動(dòng)態(tài)特性和普通圓齒輪是不同的。本文根據(jù)非圓齒輪嚙合的基本定律,對(duì)其瞬心線,轉(zhuǎn)速比,共軛齒形的曲率關(guān)系,壓力角,過渡曲線等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。又分析了齒根過渡曲線及它的根切界限。齒根過渡曲線就是刀頂曲線的外包絡(luò),而在一定條件下會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象；針對(duì)每個(gè)不同的非圓齒輪齒廓的特點(diǎn),分析了不同齒根過渡曲線對(duì)非圓齒輪齒根應(yīng)力的影響；利用ADAMS虛擬樣機(jī)仿真非圓齒輪嚙合運(yùn)動(dòng),分析運(yùn)動(dòng)曲線與理論曲線的關(guān)系。為了進(jìn)一步研究非圓齒輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性,本文通過分析其節(jié)曲線,得到了非圓形齒輪的傳動(dòng)特性。通過使用Pro/E軟件,建立精確的橢圓齒輪三維模型。利用ADAMS軟件對(duì)橢圓齒輪副嚙合進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,得到了橢圓齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)的角速度與時(shí)間的關(guān)系曲線,并與理論曲線進(jìn)行了分析比較,最終得到了橢圓齒輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。最后建立了橢圓齒輪動(dòng)力學(xué)模型即扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析模型,并對(duì)橢圓齒輪及高階橢圓齒輪進(jìn)行了模態(tài)分析。采用相關(guān)理論及方法,分析、研究了橢圓齒輪的力學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性。其中包括探討了橢圓齒輪在不同的轉(zhuǎn)速、阻尼、模數(shù)、偏心率等的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),橢圓齒輪嚙合傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。 通過對(duì)非圓齒輪嚙合傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)態(tài)特性的分析,不僅可以解決設(shè)計(jì)上的問題,而且還可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),消除或減少構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力,減輕機(jī)械振動(dòng),降低噪音污染,提高整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的工作性能和使用壽命等,為設(shè)計(jì)研發(fā)非圓齒輪提供了一種可靠有效的研究方法。
【關(guān)鍵詞】：非圓齒輪 嚙合理論 齒根過渡曲線 動(dòng)力學(xué)分析 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH132.424
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 插圖索引11-13
• 附表索引13-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題研究意義14
• 1.2 非圓齒輪傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用狀況14-18
• 1.2.1 非圓齒輪技術(shù)發(fā)展及研究動(dòng)態(tài)14-16
• 1.2.2 非圓齒輪的傳動(dòng)特性及應(yīng)用16-18
• 1.3 非圓齒輪制造技術(shù)18-19
• 1.3.1 國內(nèi)非圓齒輪制造技術(shù)的研究動(dòng)態(tài)18-19
• 1.3.2 非圓齒輪制造技術(shù)國外研究動(dòng)態(tài)19
• 1.4 非圓齒輪動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4.1 非圓齒輪動(dòng)力學(xué)國外研究現(xiàn)狀19
• 1.4.2 非圓齒輪動(dòng)力學(xué)國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容20
• 1.6 本章小結(jié)20-22
• 第2章 非圓齒輪嚙合理論基礎(chǔ)22-31
• 2.1 平面嚙合基本原理22-25
• 2.1.1 齒輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)及瞬心線方程式22-23
• 2.1.2 齒形嚙合基本定理23-24
• 2.1.3 共軛齒廓方程24-25
• 2.2 任意兩齒形的轉(zhuǎn)速比25-26
• 2.3 共軛齒形的曲率及其關(guān)系26-28
• 2.4 壓力角28-29
• 2.5 過渡曲線29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 非圓齒輪設(shè)計(jì)及齒根過渡曲線的分析31-38
• 3.1 齒廓形狀的數(shù)學(xué)描述31-34
• 3.1.1 非圓齒輪齒廓曲線31-33
• 3.1.2 過渡曲線及根切界限33-34
• 3.2 過渡曲線彎曲應(yīng)力分析34-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 非圓齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)分析38-47
• 4.1 非圓齒輪節(jié)曲線及其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析38-42
• 4.1.1 非圓齒輪節(jié)曲線設(shè)計(jì)38-39
• 4.1.2 非圓齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)分析39-42
• 4.2 非圓齒輪的運(yùn)動(dòng)仿真分析42-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第5章 動(dòng)力學(xué)建模及模態(tài)分析47-61
• 5.1 非圓齒輪受力分析47-48
• 5.2 非圓齒輪扭轉(zhuǎn)振動(dòng)分析模型48-50
• 5.2.1 模型的簡化48-49
• 5.2.2 非圓齒輪動(dòng)力學(xué)模型的求解方法及假設(shè)49-50
• 5.2.3 單齒嚙合剛度50
• 5.3 非圓齒輪模態(tài)分析50-56
• 5.3.1 ANSYS軟件簡介50
• 5.3.2 ANSYS模態(tài)計(jì)算方法50-51
• 5.3.3 橢圓齒輪有限元模型51-52
• 5.3.4 橢圓齒輪有限元模態(tài)分析結(jié)果52-55
• 5.3.5 偏心率對(duì)橢圓齒輪固有頻率的影響55-56
• 5.4 高階橢圓齒輪模態(tài)分析56-60
• 5.4.1 高階橢圓齒輪有限元模型56
• 5.4.2 高階橢圓齒輪有限元模態(tài)分析56-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第6章 非圓齒輪動(dòng)態(tài)特性分析61-73
• 6.1 橢圓齒輪力學(xué)特性分析61-66
• 6.1.1 傳動(dòng)比61
• 6.1.2 主動(dòng)輪、從動(dòng)輪節(jié)徑關(guān)系61-62
• 6.1.3 從動(dòng)輪角位移62-63
• 6.1.4 角速比63
• 6.1.5 從動(dòng)輪角加速度63-64
• 6.1.6 等效齒廓法向力64
• 6.1.7 等效質(zhì)量64-65
• 6.1.8 嚙合剛度65-66
• 6.2 橢圓齒輪動(dòng)態(tài)特性分析66-72
• 6.2.1 偏心率對(duì)齒輪特性的影響66-69
• 6.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)齒輪特性的影響69-70
• 6.2.3 阻尼對(duì)齒輪特性的影響70-72
• 6.2.4 模數(shù)對(duì)齒輪特性的影響72
• 6.3 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 本論文總結(jié)73-74
• 論文工作展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：271621