正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副的設(shè)計(jì)與分析
本文關(guān)鍵詞:正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副的設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副是在凸輪機(jī)構(gòu)和非圓錐齒輪副的研究基礎(chǔ)上提出一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)相交軸間轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞和軸向移動(dòng)傳遞功能的錐齒輪副。該新型齒輪副以其獨(dú)有的運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力性能等方面的特點(diǎn),可用于替換復(fù)雜組合機(jī)構(gòu)和裝備輕量化設(shè)計(jì),在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械等場合,具有潛在的應(yīng)用前景。因此,對正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副的探索和研究意義重大。 課題來源于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,主要目的是針對正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副而展開探索該非圓錐齒輪副的運(yùn)動(dòng)原理、運(yùn)動(dòng)特性、輪齒齒面、通用幾何設(shè)計(jì)和虛擬仿真研究方法。針對該新型非圓錐齒輪副,本文開展的主要研究工作如下: 1)根據(jù)機(jī)構(gòu)學(xué)基本原理,提出了正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副設(shè)計(jì)方法,結(jié)合齒輪嚙合理論,完成了非圓錐齒輪副分類設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)圓錐齒輪、非圓錐齒輪的統(tǒng)一,建立了該錐齒輪副的傳動(dòng)理論;利用坐標(biāo)變換和微分幾何原理,完成了各種條件的主、從動(dòng)齒輪節(jié)曲線設(shè)計(jì),對該錐齒輪副的節(jié)曲線、齒頂曲線、齒根曲線進(jìn)行推導(dǎo); 2)利用共軛曲面理論和范成法加工原理,,分別從理論和工程實(shí)踐兩方面完成了該錐齒輪副的齒形設(shè)計(jì),推導(dǎo)了基于球面漸開線的正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副齒面方程,提出了范成生成該錐齒輪副齒面方法,并建立了特定類型節(jié)曲線的正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪實(shí)體設(shè)計(jì)及其裝配模型;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)理論,分析了該錐齒輪副的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)特性,獲得了該錐齒輪副的傳動(dòng)比、角速度、位移和速度等,通過單因素變量法探討了各個(gè)參數(shù)隨離心率、階數(shù)變化規(guī)律; 3)利用SolidWorksAPI接口,完成了針對4種典型曲線的該錐齒輪副的節(jié)曲線、傳動(dòng)比曲線、移動(dòng)量特性曲線以及特定轉(zhuǎn)速條件下的轉(zhuǎn)角、移動(dòng)量、轉(zhuǎn)速和移動(dòng)速度等時(shí)間變化特性分析,開發(fā)了正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪仿真加工程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了該類齒輪副的準(zhǔn)確建模; 4)采用CAD仿真技術(shù)進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了該錐齒輪副設(shè)計(jì)方法的正確性,結(jié)果表明該錐齒輪副符合設(shè)計(jì)要求的從動(dòng)齒輪軸向移動(dòng)和兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳遞功能,為推廣正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副的工程應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:非圓錐齒輪 仿真加工 運(yùn)動(dòng)特性 程序設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 研究背景及研究意義8-11
- 1.1.1 研究背景8-10
- 1.1.2 研究意義10-11
- 1.2 非圓錐齒輪機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 主要研究內(nèi)容12-13
- 1.4 本章小結(jié)13-14
- 2 正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副運(yùn)動(dòng)原理14-28
- 2.1 復(fù)合運(yùn)動(dòng)原理14-17
- 2.2 空間節(jié)曲線17-25
- 2.3 齒頂與齒根曲線25-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 3 正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副齒面求解28-40
- 3.1 共軛齒面推導(dǎo)28-33
- 3.2 齒面的范成求解33-34
- 3.3 特定節(jié)曲線齒輪副34-38
- 3.4 本章小結(jié)38-40
- 4 正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副運(yùn)動(dòng)特性40-54
- 4.1 基本運(yùn)動(dòng)學(xué)40-43
- 4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性43-48
- 4.3 移動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性48-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 5 正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副虛擬仿真與設(shè)計(jì)54-70
- 5.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真54-60
- 5.2 齒輪建模及分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-68
- 5.3 本章小結(jié)68-70
- 6 結(jié)論與展望70-72
- 6.1 主要結(jié)論70-71
- 6.2 研究工作展望71-72
- 致謝72-74
- 參考文獻(xiàn)74-78
- 附錄78
- A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄78
- B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研項(xiàng)目目錄78
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:正交復(fù)合運(yùn)動(dòng)錐齒輪副的設(shè)計(jì)與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:386035
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