雙激波套筒活齒傳動模糊可靠性及動力學(xué)性能分析
發(fā)布時間:2021-02-05 22:14
作為一種新型活齒傳動結(jié)構(gòu),雙激波套筒活齒傳動不僅具有線接觸傳遞動力、傳動效率高、承載能力強、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動比范圍廣等優(yōu)點,還克服了偏心圓激波器在旋轉(zhuǎn)過程中有附加動載荷的缺點,實現(xiàn)激波器的自平衡。本文對雙激波套筒活齒傳動進行了齒形分析、傳動特性分析、受力分析、模糊可靠性分析、動力學(xué)建模及動態(tài)特性分析。根據(jù)活齒傳動的傳動結(jié)構(gòu)及原理,推導(dǎo)出中心輪理論齒形和工作齒廓;分析以中心輪工作齒廓不發(fā)生干涉為條件的傳動比、活齒半徑、激波器基圓半徑及偏距等齒形參數(shù)的取值關(guān)系;不計活齒自轉(zhuǎn),繪制活齒的圓心速度和擺動角速度變化曲線并計算嚙合副的滑動率,分析齒形參數(shù)對滑動率的影響;考慮載荷與變形之間的非線性關(guān)系和活齒空心度對變形的影響,建立嚙合副非線性力學(xué)模型,分析各嚙合力的變化規(guī)律及影響因素。針對雙激波活齒傳動的模糊可靠性問題,提出一種基于智能算法的改進響應(yīng)面法;谀:碚,將智能算法與可靠性分析方法相結(jié)合,利用蒙特卡羅法抽樣,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,建立改進的響應(yīng)面法模型。采用應(yīng)力—強度干涉理論,以活齒傳動的輸入力矩、彈性模量、泊松比、工作齒長為輸入隨機變量,接觸強度為輸入模糊變量,建立干涉可靠性模型。通過不同方法計...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可靠度理論與計算方法
1.2.2 動態(tài)可靠性分析
1.2.3 活齒傳動動力學(xué)研究
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 雙激波套筒活齒傳動齒形綜合及非線性力學(xué)性能分析
2.1 齒形綜合
2.1.1 傳動原理與齒廓方程
2.1.2 套筒齒輪與活齒架參數(shù)設(shè)計
2.1.3 齒形分析
2.2 傳動特性分析
2.2.1 套筒活齒擺動角速度
2.2.2 滑動率
2.3 嚙合力分析
2.3.1 嚙合副力學(xué)模型
2.3.2 參數(shù)分析
2.4 雙激波套筒活齒傳動運動仿真
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進的響應(yīng)面法雙激波套筒活齒傳動模糊可靠性分析
3.1 改進響應(yīng)面法
3.1.1 量子行為粒子群優(yōu)化算法
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.1.3 改進的響應(yīng)面法基本思想
3.1.4 數(shù)值算例
3.2 模糊可靠性設(shè)計
3.2.1 雙激波套筒活齒傳動應(yīng)力分析
3.2.2 模糊集合與模糊可靠度
3.2.3 隸屬函數(shù)的選擇
3.2.4 模糊-隨機變量的轉(zhuǎn)化
3.3 接觸疲勞強度模糊可靠性分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 雙激波套筒活齒傳動系統(tǒng)動態(tài)模糊可靠性及全局靈敏度分析
4.1 動態(tài)模糊可靠性
4.1.1 考慮失效相關(guān)性的多次載荷下可靠性分析
4.1.2 基于Gamma過程的強度退化
4.1.3 模糊可靠性分析
4.2 動態(tài)可靠性全局靈敏度分析
4.2.1 核密度估計
4.2.2 矩獨立靈敏度指標(biāo)
4.3 系統(tǒng)動態(tài)模糊可靠性和全局靈敏度分析
4.3.1 動態(tài)模糊可靠性分析
4.3.2 系統(tǒng)動態(tài)全局靈敏度分析
4.4 本章總結(jié)
第5章 雙激波套筒活齒傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析
5.1 非Hertz接觸問題的求解模型
5.2 系統(tǒng)動力學(xué)模型
5.2.1 誤差模型建立
5.2.2 嚙合副間的相對位移
5.2.3 系統(tǒng)動力微分方程
5.2.4 系統(tǒng)平移—扭轉(zhuǎn)耦合動力學(xué)方程
5.3 系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)求解
5.3.1 嚙合副剛度計算
5.3.2 系統(tǒng)動態(tài)特性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]采煤機截割部扭矩軸的動態(tài)可靠性分析[J]. 楊周,姜超,張義民,姜紅猛. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]直升機減速器干運轉(zhuǎn)能力設(shè)計與分析[J]. 宋武生,楊長盛. 機械傳動. 2020(01)
[3]實況下機械零件的動態(tài)可靠性分析[J]. 楊周,姜紅猛,張義民,姜超. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[4]基于雙點加點策略的改進Kriging響應(yīng)面可靠度計算方法[J]. 李永華,梁校嘉,宮琦. 中國機械工程. 2019(17)
[5]齒輪傳動動態(tài)運動精度可靠性分析[J]. 彭鵬,肖體熠,劉濤,張均富. 機械傳動. 2019(05)
[6]精密鋼球傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與模態(tài)分析[J]. 張悅,安子軍,劉子強,白曉鵬. 振動與沖擊. 2019(04)
[7]考慮不同失效相關(guān)性的系統(tǒng)可靠性分配方法[J]. 張玉剛,孫杰,喻天翔. 機械工程學(xué)報. 2018(24)
[8]考慮嚙合齒對失效相關(guān)性的齒輪系統(tǒng)可靠性評估[J]. 白恩軍,謝里陽,胡杰鑫. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[9]擺線鋼球行星傳動運動分叉特性研究[J]. 楊榮剛,安子軍,姜威. 振動與沖擊. 2017(16)
[10]空心圓柱滾子彈性趨近量的計算方法[J]. 劉彥奎,魏延剛,關(guān)天民,張秀娟. 大連交通大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
碩士論文
[1]XKJ-480型精煉機用活齒減速機的試驗研究[D]. 申健.大連交通大學(xué) 2014
[2]中空滾柱活齒減速機在破膠機中的開發(fā)與研究[D]. 孟范鵬.大連交通大學(xué) 2013
[3]擺動活齒傳動的振動及模糊可靠性設(shè)計的研究[D]. 張均富.四川大學(xué) 2002
本文編號:3019665
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可靠度理論與計算方法
1.2.2 動態(tài)可靠性分析
1.2.3 活齒傳動動力學(xué)研究
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 雙激波套筒活齒傳動齒形綜合及非線性力學(xué)性能分析
2.1 齒形綜合
2.1.1 傳動原理與齒廓方程
2.1.2 套筒齒輪與活齒架參數(shù)設(shè)計
2.1.3 齒形分析
2.2 傳動特性分析
2.2.1 套筒活齒擺動角速度
2.2.2 滑動率
2.3 嚙合力分析
2.3.1 嚙合副力學(xué)模型
2.3.2 參數(shù)分析
2.4 雙激波套筒活齒傳動運動仿真
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進的響應(yīng)面法雙激波套筒活齒傳動模糊可靠性分析
3.1 改進響應(yīng)面法
3.1.1 量子行為粒子群優(yōu)化算法
3.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.1.3 改進的響應(yīng)面法基本思想
3.1.4 數(shù)值算例
3.2 模糊可靠性設(shè)計
3.2.1 雙激波套筒活齒傳動應(yīng)力分析
3.2.2 模糊集合與模糊可靠度
3.2.3 隸屬函數(shù)的選擇
3.2.4 模糊-隨機變量的轉(zhuǎn)化
3.3 接觸疲勞強度模糊可靠性分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 雙激波套筒活齒傳動系統(tǒng)動態(tài)模糊可靠性及全局靈敏度分析
4.1 動態(tài)模糊可靠性
4.1.1 考慮失效相關(guān)性的多次載荷下可靠性分析
4.1.2 基于Gamma過程的強度退化
4.1.3 模糊可靠性分析
4.2 動態(tài)可靠性全局靈敏度分析
4.2.1 核密度估計
4.2.2 矩獨立靈敏度指標(biāo)
4.3 系統(tǒng)動態(tài)模糊可靠性和全局靈敏度分析
4.3.1 動態(tài)模糊可靠性分析
4.3.2 系統(tǒng)動態(tài)全局靈敏度分析
4.4 本章總結(jié)
第5章 雙激波套筒活齒傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析
5.1 非Hertz接觸問題的求解模型
5.2 系統(tǒng)動力學(xué)模型
5.2.1 誤差模型建立
5.2.2 嚙合副間的相對位移
5.2.3 系統(tǒng)動力微分方程
5.2.4 系統(tǒng)平移—扭轉(zhuǎn)耦合動力學(xué)方程
5.3 系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)求解
5.3.1 嚙合副剛度計算
5.3.2 系統(tǒng)動態(tài)特性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]采煤機截割部扭矩軸的動態(tài)可靠性分析[J]. 楊周,姜超,張義民,姜紅猛. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]直升機減速器干運轉(zhuǎn)能力設(shè)計與分析[J]. 宋武生,楊長盛. 機械傳動. 2020(01)
[3]實況下機械零件的動態(tài)可靠性分析[J]. 楊周,姜紅猛,張義民,姜超. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[4]基于雙點加點策略的改進Kriging響應(yīng)面可靠度計算方法[J]. 李永華,梁校嘉,宮琦. 中國機械工程. 2019(17)
[5]齒輪傳動動態(tài)運動精度可靠性分析[J]. 彭鵬,肖體熠,劉濤,張均富. 機械傳動. 2019(05)
[6]精密鋼球傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與模態(tài)分析[J]. 張悅,安子軍,劉子強,白曉鵬. 振動與沖擊. 2019(04)
[7]考慮不同失效相關(guān)性的系統(tǒng)可靠性分配方法[J]. 張玉剛,孫杰,喻天翔. 機械工程學(xué)報. 2018(24)
[8]考慮嚙合齒對失效相關(guān)性的齒輪系統(tǒng)可靠性評估[J]. 白恩軍,謝里陽,胡杰鑫. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[9]擺線鋼球行星傳動運動分叉特性研究[J]. 楊榮剛,安子軍,姜威. 振動與沖擊. 2017(16)
[10]空心圓柱滾子彈性趨近量的計算方法[J]. 劉彥奎,魏延剛,關(guān)天民,張秀娟. 大連交通大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
碩士論文
[1]XKJ-480型精煉機用活齒減速機的試驗研究[D]. 申健.大連交通大學(xué) 2014
[2]中空滾柱活齒減速機在破膠機中的開發(fā)與研究[D]. 孟范鵬.大連交通大學(xué) 2013
[3]擺動活齒傳動的振動及模糊可靠性設(shè)計的研究[D]. 張均富.四川大學(xué) 2002
本文編號:3019665
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