滤波驱动机构齿轮副摩擦学性能优化设计

发布时间：2020-12-22 23:52

　　该论文研究来源于2007年国家自然科学基金重点项目:新型高性能传动件及系统的可靠性设计理论与方法(50735008/E0512)。为了克服国内外谐波减速器、RV减速器等传动件及系统所存在的缺陷,满足特殊与极端环境下对减速器高精度、高可靠、大转矩、高效率、长寿命、小体积、轻量化的要求,重庆大学梁锡昌教授、王家序教授发明了滤波减速器(专利公开号:CN1699793),王家序教授等集成滤波减速器、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(专利公开号:CN101039053)。该论文主要以进一步提高该机电驱动机构的可靠性、降低摩擦损耗、延长使用寿命为目的,对其关键传动部件——滤波减速器的摩擦学行为展开研究。具体研究内容概括如下:①通过分析高性能滤波驱动机构的结构和其关键传动件——滤波减速器的传动原理,揭示了滤波驱动机构中存在的主要摩擦学行为——齿轮副间的滚动和滑动摩擦以及啮合冲击;滚珠与双联齿轮内圈及偏心轴在运动过程中产生滚动和滑动摩擦;润滑油(脂)从齿面间挤出时产生的“挤出功率损耗”。②建立滤波减速器主要传动件的三维实体模型,应用有限元软件对齿轮副进行动态接触有限元分析,确... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 项目来源及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高性能减速器的研究现状
        1.2.2 齿轮摩擦学的研究现状
        1.2.3 齿轮修形技术的研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
2 高性能滤波驱动机构的结构
    2.1 高性能滤波驱动机构的构成
    2.2 滤波减速器的工作原理和参数确定
        2.2.1 滤波减速器的工作原理
        2.2.2 滤波减速器的基本参数确定
    2.3 滤波减速器关键传动件三维模型的建立
    2.4 滤波驱动机构中的摩擦学行为
        2.4.1 齿轮副中的摩擦学行为
        2.4.2 滚珠与双联齿轮以及偏心轴间的摩擦
        2.4.3 润滑油的挤出功率损失
    2.5 本章小结
3 滤波减速器动态接触有限元分析
    3.1 接触问题的经典力学解法与有限元方法
    3.2 基于ANSYS 的接触有限元法
    3.3 滤波减速器有限元模型的建立
        3.3.1 在ANSYS 中导入齿轮的实体模型
        3.3.2 在ANSYS 中生成有限元模型
    3.4 滤波减速器动态接触接触应力的有限元求解
        3.4.1 定义接触对
        3.4.2 定义边界条件、施加载荷并进行求解
    3.5 本章小结
4 滤波减速器的啮合功率损失
    4.1 滤波减速器轮齿相对滑动造成的啮合功率损失
        4.1.1 行星轮系与其转化机构的摩擦功率损失相等
        4.1.2 定轴轮系内齿轮副的滑动摩擦损失
        4.1.3 齿轮啮合齿面摩擦系数的确定
        4.1.4 滤波减速器的滑动摩擦损失
    4.2 滤波减速器轮齿啮合冲击造成的功率损失
        4.2.1 啮合冲击的产生
        4.2.2 滤波减速器的啮合冲击
    4.3 本章小结
5 滤波减速器的齿轮修形
    5.1 渐开线齿轮修形原理
    5.2 渐开线齿轮齿廓修形设计
        5.2.1 修形长度
        5.2.2 最大修形量
        5.2.3 修形曲线
        5.2.4 工业应用中常用的齿廓修形方式
    5.3 滤波减速器的齿廓修形
        5.3.1 修形参数的确定
        5.3.2 修形效果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]渐开线直齿圆柱齿轮有限元仿真分析[J]. 刘道玉,迟毅林,徐兆红,张春卿.  陕西工学院学报. 2004(03)
[2]渐开线直齿圆柱齿轮非稳态热弹流润滑分析[J]. 王优强,杨沛然,佟景伟,李鸿琦.  机械工程学报. 2004(09)
[3]基于ANSYS的渐开线直齿圆柱齿轮有限元分析[J]. 叶友东.  煤矿机械. 2004(06)
[4]齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响[J]. 高创宽,周谋,亓秀梅.  机械强度. 2003(06)
[5]齿轮接触有限元分析[J]. 杨生华.  计算力学学报. 2003(02)
[6]时变性对圆柱齿轮弹流润滑的影响[J]. 汪久根.  机械设计与研究. 2003(02)
[7]高速齿轮齿部修形技术研究[J]. 詹东安,王树人,唐树为.  机械设计. 2000(08)
[8]直齿轮啮合弹性流体动力润滑的非稳态效应的研究[J]. 章易程,梅雪松,陶涛,邓文和,李蔚.  机械工程学报. 2000(01)
[9]齿轮传动动态系统辨识及修形研究[J]. 朱传敏,秦慧芳,宋孔杰,田志仁.  机械工程学报. 1999(04)
[10]关于齿轮振动、噪声与齿轮修形关系的探讨[J]. 裴玲,鲁守荣,叶仲新,谢铁邦.  汽车技术. 1998(02)

硕士论文
[1]基于接触有限元分析的渐开线齿轮齿廓修形的研究[D]. 汪明民.大连理工大学 2007
[2]滤波减速器的创新研究[D]. 潘继生.重庆大学 2007
[3]卫星用固体润滑轴承的研究[D]. 叶军.合肥工业大学 2004



本文编号：2932672