三轮式非圆同步带传动设计方法及关键技术研究
本文关键词: 非圆同步带 变传动比传动 节曲线算法 非圆同步带齿廓 出处:《浙江理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着科技的发展,越来越多场合需要传动机构实现变传动比传动。如辑筒式平板印刷机的自动送纸机构在工作过程中速度是不断变化的。在纺织机械中,为获得特定花纹织物也需要变传动比传动装置。非圆齿轮传动机构是目前最常用的变传动比传动机构,然而非圆齿轮传动装置只适用于中心距较小的情况。基于上述情况,本论文提出了一种三轮式非圆同步带传动机构,并给出了计算非圆张紧同步带轮节曲线算法。提出了一种只需知道非圆节曲线的数据点就能求得张紧轮正确传动关系的数值计算方法——搜索法。提出了圆形同步带轮齿廓包络方法和非圆节曲线同步带轮齿廓包络方法,以及一种更为简单、易于理解的齿廓点获取算法。本论文主要的工作内容如下:1)针对两轮非圆带轮传动机构传动过程无法实现实时张紧的问题,提出了三轮式非圆同步带传动机构,并根据传动关系求得非圆张紧同步带轮的初始节曲线。2)在实际工程计算时,不能直接得到张紧轮的节曲线方程,因此无法采用解析法计算张紧轮的传动关系,为此提出了一种数值计算方法——搜索法,利用三次非均匀B样条及传动关系,计算非圆张紧轮与主从动轮之间的传动关系。3)基于齿轮传动的共轭啮合原理,提出了一种非圆同步带轮齿廓计算方法,并提出一种更简单的齿廓点获取方法——局部象限法,为非圆同步带轮齿廓设计提供了一种新思路。4)基于MATLAB开发了三轮式非圆同步带传动机构的参数化设计平台,计算得到各个参数的最优值以及非圆张紧同步带轮的最优节曲线、主从动轮以及张紧轮的齿廓。5)根据最优参数对三轮式非圆同步带传动机构试验台进行结构设计,并进行研制和试验,将试验结果与理论计算结果进行对比,发现试验结果与理论计算结果基本吻合,证明了本文提出的三轮式非圆同步带传动机构的合理性及非圆张紧同步带轮节曲线、齿廓设计方法的正确性。
[Abstract]:With the development of science and technology, more and more occasions need the transmission mechanism to realize the variable transmission ratio transmission. For example, the speed of automatic paper feeding mechanism is constantly changing in the working process. The non-circular gear transmission mechanism is the most commonly used variable transmission ratio transmission mechanism in order to obtain the specific pattern fabric. However, the non-circular gear drive is only suitable for the case where the center distance is small. Based on the above situation, a three-wheeled non-circular synchronous belt transmission mechanism is proposed in this paper. In this paper, the algorithm of calculating the curve of non-circular tensioning synchronous belt wheel is given. A numerical method of calculating the correct transmission relation of tension wheel is presented, which only needs to know the data point of the curve of non-circular node, and the method of searching for the correct transmission relation of tension wheel is put forward. The method of tooth profile envelope of walking belt wheel and the method of tooth profile envelope of synchronous belt wheel with non-circular joint curve are presented. The main work of this paper is as follows: (1) aiming at the problem that the transmission process of two-wheel non-circular belt transmission mechanism can not realize real-time tension. A three-wheeled non-circular synchronous belt transmission mechanism is proposed, and the initial nodal curve of the non-circular tensioning synchronous belt wheel is obtained according to the transmission relationship. (2) the nodal curve equation of the tensioning wheel cannot be directly obtained in practical engineering calculation. Therefore, the analytical method can not be used to calculate the transmission relationship of the tensioning wheel. For this reason, a numerical calculation method, the search method, is proposed, which uses the cubic nonuniform B-spline and the transmission relation. Based on the conjugate meshing principle of gear transmission, a method for calculating the tooth profile of non-circular synchronous belt wheel is proposed. A more simple method for obtaining tooth profile points, the local quadrant method, is proposed. This paper provides a new idea for the tooth profile design of non-circular synchronous belt gear. (4) based on MATLAB, the parametric design platform of three-wheel non-circular synchronous belt transmission mechanism is developed. The optimal values of each parameter and the optimal nodal curve of non-circular tensioning synchronous belt wheel are obtained. According to the optimum parameters, the structure design of the three-wheeled non-circular synchronous belt driving mechanism test rig is carried out, and the experimental results are compared with the theoretical calculation results. It is found that the experimental results are in good agreement with the theoretical calculation results, which proves the rationality of the three-wheeled non-circular synchronous belt transmission mechanism, the correctness of the curve of the non-circular tensioning synchronous belt wheel joint and the correctness of the design method of the tooth profile.
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH132.32
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本文编号:1451687
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