本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的串聯(lián)機(jī)器人擺線針輪減速器設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 擺線針輪減速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計 三維建模 有限元分析 虛擬裝配 Quest3D

【摘要】：減速器作為機(jī)械傳動中不可或缺的重要部件,已經(jīng)在石油化工、船舶運(yùn)輸、汽車交通等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。近年來,越來越多關(guān)于減速器的研制開發(fā)、性能提升等專題的研究正在逐步開展,其研究的大方向是設(shè)計的減速器能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)減速裝置的性能要求,即在高速重載的條件下,減速器仍能高效的傳遞力矩,并且振動噪聲在合理范圍內(nèi)。通常設(shè)計一個減速器,當(dāng)工況要求不高時,減速器的結(jié)構(gòu)尺寸并不會對傳動系統(tǒng)造成多大的影響。但在高速、重載等特殊工況條件下,普通減速器的結(jié)構(gòu)型式難以承受這種大載荷的傳遞,導(dǎo)致其壽命大幅縮短,對整個傳動機(jī)構(gòu)的傳動性能、傳動效率產(chǎn)生巨大影響。因此在保證減速器的優(yōu)良的運(yùn)轉(zhuǎn)性能的前提下,如何高效開發(fā)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)字化建模和CAE分析系統(tǒng),成了工程技術(shù)人員的研究目標(biāo)。本文對擺線針輪減速器的參數(shù)化設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計,三維建模,有限元分析及虛擬現(xiàn)實裝配等專題進(jìn)行了研究,闡述了各專題研究的意義及其相互關(guān)系。主要研究內(nèi)容如下：1)基于功率,轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動比,結(jié)合材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計理論,得到減速器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。2)擺線針輪減速器三維數(shù)字化建模。利用三維軟件Pro/E,基于各零件幾何參數(shù)及其之間函數(shù)關(guān)系,定義其三維模型中的特征參數(shù),對其進(jìn)行數(shù)字化參數(shù)化建模,得到主要全部零件和總成三維模型。3)針對擺線齒與針齒工作表面易發(fā)生因彎曲應(yīng)力過大產(chǎn)生點蝕和膠合及針齒銷的折斷這一現(xiàn)象,對擺線輪各部分之間的作用力及彎曲強(qiáng)度進(jìn)行理論計算。基于ANSYS有限元分析,得到擺線輪應(yīng)變圖、位移矢量圖及其彎曲應(yīng)力分布圖,可直觀的觀察擺線輪的彎曲強(qiáng)度是否滿足要求。同樣針對擺線針輪齒面易發(fā)生因接觸應(yīng)力過大產(chǎn)生失效這一現(xiàn)象,對擺線針輪齒面的最大接觸應(yīng)力進(jìn)行理論計算�；赪orkbench接觸分析,得到擺線齒和針齒齒面接觸應(yīng)力分布圖,可直觀的觀察擺線輪齒的接觸強(qiáng)度是否滿足要求。4)將所有的零件全部添加到Quest3D軟件中,并將其全部復(fù)制到一個工作界面,對各零件的虛擬裝配環(huán)境場景、裝配移動速度、相對裝配關(guān)系等進(jìn)行程序開發(fā),檢驗裝配工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。分析過程中探討了三維軟件Pro/E與有限元軟件ANSYS的整合應(yīng)用,從而實現(xiàn)了建立在Pro/E-ANSYS軟件環(huán)境下對擺線針輪減速器的計算機(jī)輔助工程設(shè)計。最后利用Quest3D虛擬現(xiàn)實軟件對擺線針輪減速器裝配體進(jìn)行拆卸和組裝,從而在設(shè)計階段就可以對所設(shè)計的零件甚至整機(jī)進(jìn)行加工工藝分析,可裝配性分析及可制造性分析。
【關(guān)鍵詞】：擺線針輪減速器 結(jié)構(gòu)設(shè)計 三維建模 有限元分析 虛擬裝配 Quest3D
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.46;TP242
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 課題研究背景及意義12
• 1.2 擺線針輪減速器的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的研究思路13-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 擺線針輪減速器的參數(shù)化設(shè)計16-30
• 2.1 擺線針輪減速器概述16-17
• 2.2 擺線針輪減速器傳動原理17-18
• 2.3 擺線齒廓的形成18-21
• 2.3.1 兩圓外接形成法18-19
• 2.3.2 兩圓內(nèi)接形成法19
• 2.3.3 兩圓形成法的關(guān)系19-21
• 2.4 擺線針輪行星傳動的嚙合原理21-23
• 2.4.1 擺線針輪行星傳動的齒廓21-22
• 2.4.2 連續(xù)嚙合條件22-23
• 2.5 主要零件設(shè)計23-28
• 2.5.1 減速器主要參數(shù)23-25
• 2.5.2 輸入軸設(shè)計25-26
• 2.5.3 輸出軸設(shè)計26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-30
• 第3章 擺線針輪減速器數(shù)字化建模30-37
• 3.1 Pro/E軟件簡介30-31
• 3.2 Pro/E參數(shù)化建模31-36
• 3.2.1 輸入軸三維建模31-32
• 3.2.2 擺線輪三維建模32-33
• 3.2.3 輸出軸三維建模33-34
• 3.2.4 其他零件三維模型34-35
• 3.2.5 裝配圖及爆炸圖35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于有限元分析方法的擺線針輪減速器CAE37-56
• 4.1 ANSYS軟件的介紹37
• 4.2 CAE的發(fā)展?fàn)顩r37-38
• 4.2.1 從單純的結(jié)構(gòu)力學(xué)計算發(fā)展到求解許多物理場問題37-38
• 4.2.2 從單一坐標(biāo)體系發(fā)展多種坐標(biāo)體系并且能建立三維模型38
• 4.2.3 由求解線性工程問題進(jìn)展到分析非線性問題38
• 4.2.4 與CAD軟件的無縫集成38
• 4.3 擺線針輪行星齒輪傳動的作用力分析38-45
• 4.3.1 針齒作用于擺線輪齒廓上的力38-42
• 4.3.2 W機(jī)構(gòu)銷軸作用于擺線輪銷孔上的力42-44
• 4.3.3 轉(zhuǎn)臂軸承作用于擺線輪內(nèi)孔上的力44-45
• 4.4 擺線輪的彎曲應(yīng)力分析45-49
• 4.4.1 Pro/E模型導(dǎo)入ANSYS軟件中45
• 4.4.2 定義材料,建立分析模型45-46
• 4.4.3 網(wǎng)格劃分46
• 4.4.4 邊界條件的施加46-47
• 4.4.5 求解與后處理47-48
• 4.4.6 結(jié)果分析48-49
• 4.5 擺線針輪傳動接觸應(yīng)力分析49-51
• 4.5.1 傳動元件的損壞形式49
• 4.5.2 擺線針輪齒面接觸強(qiáng)度計算49-51
• 4.6 基于Workbench軟件對擺線針輪齒面的接觸分析51-54
• 4.6.1 三維網(wǎng)格模型的建立51-52
• 4.6.2 設(shè)置接觸對52
• 4.6.3 定義邊界條件52-53
• 4.6.4 求解與后處理53-54
• 4.6.5 結(jié)果分析54
• 4.7 本章小結(jié)54-56
• 第5章 基于Quest3D軟件的擺線針輪減速器虛擬裝配56-65
• 5.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和特征56-57
• 5.2 虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺Quest3D介紹57
• 5.3 文件轉(zhuǎn)化及導(dǎo)入57-60
• 5.3.1 格式轉(zhuǎn)換58-59
• 5.3.2 文件導(dǎo)入59-60
• 5.4 虛擬裝配60-62
• 5.4.1 編輯邏輯圖60-61
• 5.4.2 虛擬拆卸61
• 5.4.3 虛擬組裝61-62
• 5.5 虛擬裝配操作控制及結(jié)果圖62-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論和展望65-67
• 6.1 本論文完成的工作65-66
• 6.2 本論文相關(guān)工作的進(jìn)一步展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和成果目錄72-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏正權(quán);新型擺線針輪減速器[J];通用機(jī)械;2004年10期

2 于建軍;;擺線針輪減速器在水文纜道測驗中的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2008年20期

3 何永海,張宜中,馬成玉,吳樹堂;擺線針輪減速器斷軸快速修復(fù)[J];中國甜菜糖業(yè);2000年03期

4 ;擺線針輪減速器的特性試驗[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;1973年06期

5 ;擺線針輪減速器的特性試驗[J];鍋爐技術(shù);1973年08期

6 ;自力更生制造行星擺線針輪減速器[J];水利科技情報;1975年04期

7 曾小紅;李學(xué)浦;;擺線針輪減速器在大型衛(wèi)星通訊地面站天線傳動中的應(yīng)用[J];電子機(jī)械工程;1985年04期

8 張杰,楊明亮,陜西工學(xué)院機(jī)械系;徑向載荷對行星擺線針輪減速器的影響分析[J];陜西工學(xué)院學(xué)報;1996年02期

9 喻洪流;新型微擺線針輪減速器的結(jié)構(gòu)與參數(shù)分析[J];機(jī)械傳動;1999年02期

10 張冬梅;劉敬平;;擺線針輪減速器的建模與仿真[J];煤礦機(jī)械;2013年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王金玉;;結(jié)晶鍋驅(qū)動裝置節(jié)能改造[A];石化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 紀(jì)拓;基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的串聯(lián)機(jī)器人擺線針輪減速器設(shè)計[D];安徽工程大學(xué);2016年

2 胡慶玉;擺線針輪減速器性能測試系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2007年

3 戴文婷;擺線針輪減速器實體建模和嚙合特性分析[D];天津大學(xué);2014年

4 蘇德瑜;基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D];湖南科技大學(xué);2015年

5 李健;擺線針輪減速器參數(shù)化CAD/CAE系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

6 余超;基于遺傳算法的擺線針輪減速器模糊穩(wěn)健設(shè)計[D];南華大學(xué);2011年

7 朱斌;基于多體系統(tǒng)動力學(xué)的2K-V型擺線針輪減速器動態(tài)傳動精度仿真分析[D];重慶大學(xué);2011年

8 賈兵;針輪輸出新型擺線針輪減速器的優(yōu)化設(shè)計及其動力學(xué)性能分析[D];大連交通大學(xué);2010年

，

本文編號：964946