新型双输出摆线减速器的设计与分析

发布时间：2017-10-16 07:01

  本文关键词：新型双输出摆线减速器的设计与分析

  更多相关文章： 摆线针轮行星传动 同轴双输出 受力分析 ADAMS仿真 模态分析

【摘要】：随着机械传动广泛应用在机械工程中,所以根据情况研制出多种新型机械传动满足工程实际应用场合的需要成为趋势,学者们纷纷加入到机械传动的研究中。结合大量参考文献,基于摆线针轮行星传动原理,本文提出了一种新型同轴单输入同侧双输出的摆线针轮行星传动减速器,它属于2K-2H型行星传动,可以实现两根输出轴同轴正反转输出传动且传动比可进行独立设计,特别适用于搅拌机、飞行器、船舶以及潜水器的双桨共轴传动中。本文从新型双输出摆线减速器的传动原理、结构特点、受力情况、多体动力学仿真及有限元分析等方面进行了深入的研究。(1)论述了该减速器的工作原理并分析了其传动结构,应用转化机构法详细推导了该减速器传动比的计算公式;简单说明了该减速器的主要结构参数及其尺寸确定,结合相关资料设计了该减速器结构的二维图。(2)建立了内外输出针齿壳、摆线轮的受力模型,分析了摆线轮与针齿之间、摆线轮与柱销之间以及摆线轮与曲柄之间的受力情况。在此基础上,运用Matlab软件编程并求解,着重分析了转臂曲柄对摆线轮作用力的曲线随输入轴转动的变化规律。为进一步研究新型双输出摆线减速器的传动参数、结构设计以及强度计算等提供了理论依据。(3)运用UG软件建立新型双输出摆线减速器的三维虚拟装配模型,同时对三维模型进行简化、格式转换并导入到Adams软件中,建立该减速器的多体动力学模型,进行动力学仿真后,模拟仿真出输出轴的运动响应以及关键零件受力变化规律,将仿真得到的传动比与理论计算的传动比进行对比,验证该类减速器传动原理的可行性。(4)基于ANSYS软件建立了摆线轮的有限元模型,分别求解了摆线轮在自由状态、径向约束状态下的动态特性,获得了上述不同条件下摆线轮的固有频率及振型云图;通过建立输入轴的有限元模型,分别求解了在不考虑旋转预应力和考虑旋转预应力下输入轴的模态特性。
【关键词】：摆线针轮行星传动 同轴双输出 受力分析 ADAMS仿真 模态分析
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究发展现状10-11
• 1.2.2 国内研究发展现状11-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-14
• 第2章 新型双输出摆线减速器的传动原理及结构特点14-21
• 2.1 新型双输出摆线减速器的传动原理14-15
• 2.2 新型双输出摆线减速器的传动比推导15-16
• 2.3 新型双输出摆线减速器的参数设计16-19
• 2.3.1 摆线轮齿廓曲线方程16-17
• 2.3.2 摆线针轮传动的基本参数17-18
• 2.3.3 摆线针轮传动结构的主要尺寸18-19
• 2.4 新型双输出摆线减速器的结构19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 新型双输出摆线减速器的受力分析21-28
• 3.1 内外输出针齿壳的受力分析21-22
• 3.2 摆线轮的受力分析22-25
• 3.3 算例分析25-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 新型双输出摆线减速器的三维实体建模及虚拟样机仿真28-44
• 4.1 三维实体建模28-32
• 4.1.1 摆线轮的实体建模28-29
• 4.1.2 针齿壳与针齿的实体建模29-30
• 4.1.3 转臂曲柄的实体建模30
• 4.1.4 输出轴的实体建模30
• 4.1.5 三维实体装配30-32
• 4.2 新型双输出摆线减速器虚拟样机模型的创建32-38
• 4.2.1 Adams的基础理论33-34
• 4.2.2 接触力分析34-35
• 4.2.3 约束分析35
• 4.2.4 模型的导入35-36
• 4.2.5 模型约束和载荷的添加36-38
• 4.3 新型双输出摆线减速器虚拟样机模型的分析38-43
• 4.3.1 运动特性分析38-40
• 4.3.2 关键零件的受力分析40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 关键零部件的模态分析44-53
• 5.1 模态分析的理论基础44-45
• 5.2 摆线轮的模态分析45-49
• 5.2.1 摆线轮的建模45
• 5.2.2 摆线轮的离散化45-46
• 5.2.3 无约束下摆线轮的固有特性46-48
• 5.2.4 约束条件下摆线轮的动态特性48-49
• 5.3 输入轴的模态分析49-52
• 5.3.1 轴的模型建立49-50
• 5.3.2 不考虑旋转预应力时输入轴的模态分析50-51
• 5.3.3 考虑旋转预应力时输入轴的模态分析51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第6章 结论与展望53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文60

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本文编号：1041262