新型滤波传动件轮齿热分析

发布时间：2020-04-16 18:51

【摘要】： 本论文来源于2007年国家自然科学基金项目:新型高性能传动件及系统的可靠性设计理论与方法(50735008)。为了克服国内外谐波减速器,RV减速器传动部件在空间应用方面的缺陷,重庆大学王家序教授集成滤波减速器、直流无刷电机、角度编码器等于一体,发明了高性能机电驱动机构(授权发明专利号:ZL200710079043.3)以满足减速系统高精度,高可靠性,高转矩,效率高,寿命长,体积小,重量轻的要求。本文对滤波传动件展开轮齿热分析研究的研究目的是为了进一步提高该滤波传动机构的可靠性,延长传动部件的使用寿命。具体的研究结果归纳如下: ①分析滤波传动件的结构和传动原理,计算其尺寸参数,采用3D CAD软件Pro/E,实现滤波驱动机构3D实体的精确建模和标准装配,对传动部件进行干涉分析,分析表明装配模型中,其干涉体积很小,在制造误差范围之内,可以认为零件不干涉; ②在ADAMS中,建立滤波传动机构多体动力学模型,进行啮合力仿真分析,分析系统内、外激励等非线性参数对滤波传动机构振动动态特性的影响,得出啮合刚度的变化对系统的振动影响较小,而增大啮合阻尼可以有效减小系统的振动,因此适当的增加阻尼值可以提高系统的稳定性与可靠性; ③结合利用理论分析和编程计算的手段,对新型滤波传动件轮齿的啮合齿面输入摩擦热量进行了分析计算,计算滤波减速器的摩擦热功率分布以及转速、载荷对摩擦热功率的影响,确定了载荷的改变比速度的改变对齿顶及齿根啮合区的摩擦热流量产生了更大的影响; ④确定齿轮有限元热分析的边界条件、加载参数,通过有限元分析软件ANSYS进行计算,系统地分析了齿轮本体温度场分布情况。得到啮合齿面上温度最高点出现在轮齿中部靠近节圆处,而轮齿端部温度最低,沿径向方向温度越靠近齿轮轮心变化越大。通过改变输入偏心轴的转速和输出内齿轮的负载转矩的数值,比较传动参数的改变对新型滤波传动齿轮稳态本体温度场的影响情况。
【图文】：

原理图,齿轮传动,原理图,基本参数确定

基本参数确定比要求为 i=160，径向尺寸 φ 大于 1选用内啮合方式，设图 2.1 中齿轮：23142324ZZZZZZHHHH = =ωωωω—分别为齿轮 2、4 和输入轴(偏心轴分别为齿轮 2 和 4 相对于转臂的角速Z1-Z2=Z3-Z4样可以避免内啮合传动时出现齿廓重图 2.1 滤波齿轮传动原理图Fig.2.1 Diagram of filtering gear transmissio

原理图,传动件,实体模型,干涉分析

12大隔离套小隔离套图 2.3 滤波传动件主要零部件实体模型Fig.2.3 3D Solid model of filtering transmission mechanism2.4 虚拟装配及干涉分析在进行干涉分析前，需要按照零件之间的联接和配合关系进行装配建模，在此基础上，在 Pro/Engineer 中按照滤波传动件原理图和总装配图，遵循装配原则，按照实际装配步骤，形成整机装配模型，为后续工作的仿真和分析做前期准备。2.4.1 虚拟装配模型仿真的前提条件是对模型进行正确的装配，，零部件之间相对装配位置是否正确直接影响着运动学和动力学仿真模拟结果。由于本文选择在 ADAMS 中进行模拟仿真，我们会在 ADAMS 软件中重新对组件进行定义约束和载荷，因而在零部件装配过程中，仅仅只要保证零部件装配在正确位置上即可。装配的遵循由内部
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.41

【引证文献】