双相传动Hy-Vo齿形链系统设计及仿真分析研究
本文选题:双相传动 + Hy-Vo齿形链 ; 参考:《吉林大学》2016年硕士论文
【摘要】:本论文在国家自然科学基金项目:《双相传动Hy-Vo齿形链系统的多元变异及其啮合机理研究》(51305154)和《基于复杂约束边界条件下的多轴高速齿形链系统啮合设计理论》(51275207)、吉林省科技计划项目:《复相传动Hy-Vo齿形链系统关键技术研究》(20150204075GX)的支持和资助下,完成了对双相传动Hy-Vo齿形链系统的链板和双相链轮的参数设计,并进行了系统的设计计算,建立了系统各部件的数学模型、系统的多体动力学仿真模型、简化之后的刚柔耦合分析模型。通过对双相传动Hy-Vo齿形链系统进行仿真分析,研究了双相传动Hy-Vo齿形链的多体动力学特性和刚柔耦合特性。论文基于齿形链啮合理论,建立了双相链轮-链板-插齿刀具的啮合设计体系,对双相传动Hy-Vo齿形链系统中的内-外复合啮合链板、外啮合链板、主动双相链轮和从动双相链轮进行了设计和计算,并进行了系统的布局设计。通过建立双相传动Hy-Vo齿形链系统的多体动力学仿真模型,分析系统在不同转速下的链节运动轨迹、链条紧边波动量、链节间张力、系统瞬时传动误差以及链板的角速度变化。分析结果表明,双相传动Hy-Vo齿形链系统具有良好的传动性能,与相应的单相传动Hy-Vo齿形链系统相比其传动误差更小,传动更加可靠。构建了双相传动Hy-Vo齿形链系统的刚柔耦合分析模型,并对其进行了简化处理,分析系统的刚柔耦合特性。分析结果表明,外啮合齿形链的内侧齿廓是不参与啮合的,与实际情况相同;内-外复合啮合链板很好地实现了内-外复合啮合的特性,体现了很好的传动性能;链条从拉直状态到完全定位状态的过程中,两个互相啮合的销轴之间的接触线是逐渐上移的,与实际情况相符合。系统的设计合理,系统中各个部件的应力分布规律和强度都满足设计要求。通过对不同啮合机制的链板按照不同的串接顺序组成的双相传动Hy-Vo齿形链系统在相同的转速下的中心距波动量进行对比分析,研究双相传动Hy-Vo齿形链系统的传动性能与啮合机制之间的谐应关系。分析结果表明,内-外复合啮合链板的性能优于外啮合链板,在系统中,内-外复合啮合链板的节数越多,系统的波动量越小,与理论分析的结论相符合。综上所述,本文中所提出的双相传动Hy-Vo齿形链设计计算、仿真分析的方法是切实可行的,根据此方法设计出的双相传动Hy-Vo齿形链系统具有良好的传动性能,很好地满足了设计的要求,对进一步研究双相传动齿形链系统具有十分重要的意义。
[Abstract]:In this paper, the National Natural Science Foundation of China: "Multivariate variation and meshing Mechanism of Dual-phase Transmission Hy-Vo Tooth chain system" (51305154) and "meshing Design Theory of Multi-axis High-Speed Tooth chain system based on complex constrained Boundary conditions", "51275207J, Ji" Project of Forest Province Science and Technology Project: "Research on key Technologies of Hy-Vo Tooth chain system with Multiphase Transmission", supported and funded by 2050204075GX, The parameter design of the chain plate and the two-phase sprocket of the two-phase transmission Hy-Vo tooth chain system is completed, and the design calculation of the system is carried out, and the mathematical model of each part of the system and the multi-body dynamics simulation model of the system are established. The simplified rigid-flexible coupling analysis model. The multi-body dynamics and rigid-flexible coupling characteristics of two-phase transmission Hy-Vo toothed chain are studied by simulation and analysis. Based on the meshing theory of tooth chain, the meshing design system of dual-phase sprocket, chain plate and gear shaper is established. The inner and outer composite meshing chain plate and outer meshing chain plate in dual-phase transmission Hy-Vo tooth chain system are studied. The active biphase sprocket and driven biphasic sprocket are designed and calculated, and the system layout is designed. By establishing the multi-body dynamics simulation model of the Hy-Vo tooth chain system of dual phase transmission, the track of the link motion, the fluctuation of the tight edge of the chain, the interlink tension, the instantaneous transmission error of the system and the change of the angular velocity of the chain plate under different rotational speeds are analyzed. The analysis results show that the dual-phase transmission Hy-Vo tooth chain system has good transmission performance, compared with the corresponding single-phase transmission Hy-Vo tooth chain system, its transmission error is smaller and the transmission is more reliable. The rigid-flexible coupling analysis model of dual-phase transmission Hy-Vo tooth chain system is constructed and simplified to analyze the rigid-flexible coupling characteristics of the system. The analysis results show that the inner tooth profile of the outer meshing tooth chain does not participate in the meshing and is the same as the actual situation, and the inner and outer composite meshing chain plate realizes the characteristics of the inner and outer composite meshing very well, which embodies the good transmission performance. The contact line between the two intermeshing pin shafts is gradually moved up in the process of the chain from the straightening state to the complete positioning state, which is in accordance with the actual situation. The design of the system is reasonable, and the stress distribution and strength of each component meet the design requirements. By comparing and analyzing the fluctuation of center distance of Hy-Vo tooth chain system with different meshing mechanism, which is composed of two phase transmission Hy-Vo gear chain system according to different series-connected sequence, the variation of the center distance of the chain plate with different meshing mechanism under the same rotating speed is compared and analyzed. The relationship between transmission performance and meshing mechanism of dual phase transmission Hy-Vo tooth chain system is studied. The analysis results show that the performance of the inner and outer composite meshing chain plate is better than that of the outer meshing chain plate. In the system, the more nodes of the inner and outer composite meshing chain plate, the smaller the fluctuation of the system is, which is consistent with the conclusion of the theoretical analysis. To sum up, the design calculation and simulation analysis method of Hy-Vo tooth chain in this paper is feasible. According to this method, the dual phase transmission Hy-Vo tooth chain system has good transmission performance. It meets the design requirements well and is of great significance to the further study of the gear chain system of dual phase transmission.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH132.45
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,本文编号:1795164
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