【摘要】：鏈傳動具有傳動效率高、承載能力強(qiáng)、可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動等諸多優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、汽車、紡織以及印刷包裝等各種機(jī)械的動力傳動中。隨著鏈傳動在各種工程應(yīng)用中不斷向高速、高精度方向發(fā)展,針對高速鏈傳動系統(tǒng)的動力學(xué)研究已成為該領(lǐng)域的熱點之一。鏈傳動在工程應(yīng)用中主要有等速鏈傳動和步進(jìn)鏈傳動兩類。本文主要研究以上兩類鏈傳動系統(tǒng)在中高速工況下的若干動力學(xué)基礎(chǔ)問題。論文取得如下主要研究成果:提出并建立了以鏈系統(tǒng)中心距、與鏈條緊邊兩端第一個滾子嚙合接觸的主、從動鏈輪齒的位置角為基本參數(shù),適用于任意結(jié)構(gòu)參數(shù)下具有緊邊與松邊的完整滾子鏈系統(tǒng)的一般參數(shù)化動力學(xué)模型。模型中計及鏈節(jié)間隙、輸入軸扭轉(zhuǎn)彈性、鏈節(jié)拉伸彈性、鏈節(jié)慣性力、重力以及從動軸阻力矩等多種因素的影響。該模型能夠較好地模擬滾子鏈傳動系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)行為,為揭示各種中高速鏈傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性提供一種有效的方法。 基于該參數(shù)化模型,研究并歸納了多邊形效應(yīng)、嚙合沖擊以及鏈節(jié)間隙,對主從動鏈輪扭轉(zhuǎn)振動、鏈條緊邊與松邊振動及鏈條動態(tài)張力變化的影響規(guī)律。研究表明嚙合沖擊會激起鏈傳動系統(tǒng)高階諧波振動成分;間隙將導(dǎo)致直接參與嚙合作用的鏈節(jié)沖擊振動幅值增大。 針對橫向振動是引起高速等速鏈傳動運(yùn)動失穩(wěn)的主要問題,建立了鏈傳動系統(tǒng)橫向振動模型。分析并歸納了鏈長、鏈質(zhì)量、節(jié)距、速度、張力以及耦合集中質(zhì)量對一般等速鏈橫向振動模態(tài)特性的影響規(guī)律。揭示出當(dāng)運(yùn)動鏈上耦合集中質(zhì)量時,其橫向振動各階固有頻率呈現(xiàn)波動變化的特點。 針對步進(jìn)鏈傳動系統(tǒng)附有縱向?qū)к壍墓r特點,建立了考慮多間隙影響因素的步進(jìn)鏈傳動系統(tǒng)縱向振動模型。分析并歸納了常用步進(jìn)運(yùn)動規(guī)律、鏈節(jié)間隙、預(yù)緊力對該類系統(tǒng)動力特性的影響規(guī)律。研究表明,采用在跨越點附近躍度值小的運(yùn)動規(guī)律可有效降低鏈節(jié)間隙引起的跨越點沖擊;分度期末端躍度值小的非對稱運(yùn)動規(guī)律可抑制步進(jìn)鏈傳動系統(tǒng)殘余振動。該結(jié)論為步進(jìn)鏈傳動新型運(yùn)動規(guī)律的設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。 設(shè)計并搭建了針對步進(jìn)鏈傳動系統(tǒng)實際工況特點的動力學(xué)實驗臺。測試了該系統(tǒng)在不同運(yùn)動規(guī)律,以及不同預(yù)緊力下鏈條縱向振動響應(yīng)。實驗測試結(jié)果驗證了理論研究結(jié)論的正確性。通過實驗進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在大預(yù)緊力條件下,步進(jìn)鏈系統(tǒng)更容易引發(fā)鏈條在其固有頻率處的彈性振動,得出適當(dāng)大小的預(yù)緊力有利于改善該系統(tǒng)動力性能的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH132.45
【圖文】：

我國漢代翻車

鏈條作為機(jī)械元件之一，其發(fā)展與應(yīng)用已有三千多年的歷史。在我國古代，遠(yuǎn)在夏商時期（公元前約 1 600 年），鏈條在我國馬匹的已經(jīng)有了應(yīng)用，它是現(xiàn)代圓環(huán)鏈的雛形。我國農(nóng)村使用了 1 700 多年的 1-1）和 1 300 多年的水車，均是最原始的鏈條輸送裝置。其中，翻車板式連續(xù)提水機(jī)械，又名龍骨水車，是我國古代最著名的農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)械漢書》記有“畢嵐作翻車，三國馬鈞加以完善”。翻車可用手搖、腳踏水轉(zhuǎn)或風(fēng)轉(zhuǎn)驅(qū)動。龍骨葉板近似為鏈條，臥于矩形長槽中，車身斜置河邊，下鏈輪和車身一部分沒入水中。驅(qū)動上鏈輪，葉板沿著槽刮水上升上端將水送出。如此連續(xù)循環(huán)，把水輸送到需要之處，可連續(xù)取水，功高，操作搬運(yùn)方便，還可及時轉(zhuǎn)移取水點。盡管翻車在結(jié)構(gòu)形式上與現(xiàn)有很大不同，但其工作原理與現(xiàn)代輸送鏈相同。翻車的出現(xiàn)使我國古代技術(shù)得到了很大的發(fā)展。另外，在北宋時期蘇頌著的《新儀象法要》中，其中提到的“天梯”（圖 1-2）實際上就是一種鐵制的鏈條。它把下邊橫軸的運(yùn)動，經(jīng)過兩個小鏈輪傳遞到上邊的一個小橫軸上，以驅(qū)動渾天“天梯”是我國古代最早用于實現(xiàn)傳動功能的鏈條。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陳杰;重型板式給料機(jī)鏈傳動系統(tǒng)靜動態(tài)特性研究[D];大連理工大學(xué);2012年

本文編號：2725847