内平动分度凸轮机构的非线性动力学研究
发布时间：2022-09-18 17:58
随着机械产品不断向高精密、高效率和高稳定性方向发展,对机械产品性能等方面的研究也越来越备受关注。内平动分度凸轮机构作为一种可实现大分度数和高承载能力且结构紧凑的新型分度凸轮机构,具有广阔的应用前景。内平动分度凸轮机构的整个传动系统由一级齿轮传动和二级凸轮-针齿传动构成,具有较强的非线性,并且在工作过程中其系统参数、外界条件的变化对机构的运动性能、传动精度等都具有重要的影响。因此本文在已有的相关研究基础上,考虑系统的非线性因素,通过理论研究、仿真分析和实验研究相结合的方法系统的探讨了内平动分度凸轮机构的动力学特性、传动精度等。所研究内容对于机构的动态设计、性能改进均具有较高的实用价值。首先,本文对所研究机构的传动原理、结构特点和分度凸轮机构的运动规律进行了详细介绍,分析了机械动力学的研究过程、建模与求解的基本方法等,为更好的对机械系统进行动力学性能研究提供了理论基础。其次,本文在综合分析影响机构动态性能因素的基础上,利用拉格朗日方程建立了内平动分度凸轮机构非线性系统的扭转动力学模型。并且分析了齿轮啮合接触刚度和凸轮-针齿等效扭转刚度的变化规律。根据所建立的机构非线性动力学微分方程,采用龙...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 分度凸轮机构的介绍与发展
1.3 分度凸轮机构的国内外研究现状
1.3.1 分度凸轮机构的动力学分析
1.3.2 分度凸轮机构的仿真实验研究
1.4 本文的主要研究内容
2 内平动分度凸轮机构动力学基础理论
2.1 引言
2.2 内平动分度凸轮机构的结构分析
2.2.1 机构的结构组成及特点
2.2.2 机构的传动原理
2.2.3 内平动分度凸轮机构基本参数
2.3 内平动分度凸轮机构从动件运动规律
2.3.1 运动规律的无量纲化
2.3.2 常用从动件运动规律
2.4 机械系统动力学理论
2.4.1 机械系统动力学研究过程
2.4.2 机械系统的动力学模型
2.4.3 动力学方程的求解方法
2.4.4 机械系统动力学研究意义
2.5 本章小结
3 内平动分度凸轮机构的动力学建模分析
3.1 引言
3.2 系统动力学分析
3.2.1 动力学性能的主要影响因素
3.2.2 动力学模型的建立
3.3 渐开线齿轮和凸轮-针齿的时变啮合刚度计算
3.3.1 渐开线齿轮的时变啮合刚度计算
3.3.2 凸轮-针齿的等效扭转刚度计算
3.4 内平动分度凸轮机构动力学方程
3.4.1 拉格朗日方程
3.4.2 系统能量分析
3.4.3 机构的动力学方程
3.5 动力学方程求解
3.6 本章小结
4 内平动分度凸轮机构的动力学仿真分析
4.1 引言
4.2 虚拟样机技术与ADAMS软件概述
4.2.1 虚拟样机技术的概述
4.2.2 ADAMS软件的概述
4.3 内平动分度凸轮机构仿真模型的建立
4.3.1 机构三维模型的建立
4.3.2 多刚体模型的建立
4.3.3 刚柔耦合模型的创建
4.4 内平动分度凸轮机构的动力学仿真分析
4.4.1 模型的验证
4.4.2 凸轮与针齿啮合接触力分析
4.4.3 负载对整机动态响应的影响
4.4.4 输入轴转速对整机动态特性的影响
4.5 间隙对整机动态特性的影响
4.5.1 齿侧间隙对机构动力学的影响
4.5.2 凸轮—针齿啮合间隙对机构动力学的影响
4.5.3 含间隙内平动分度凸轮机构的动力学响应分析
4.6 机构的动态分度精度分析
4.7 本章小结
5 内平动分度凸轮机构动力学实验研究
5.1 引言
5.2 机构动态性能测试系统
5.2.1 实验设备与测量仪器
5.2.2 实验样机
5.2.3 虚拟仪器介绍
5.2.4 实验台总体方案和设备安装
5.3 实验参数测试原理
5.4 实验测试结果分析
5.4.1 机构时域动态输出响应分析
5.4.2 动力学响应的频谱分析
5.5 本章小结
6 结论
6.1 全文总结
6.2 论文的创新点
6.3 论文的不足之处
7 展望
8 参考文献
9 攻读硕士学位期间发表论文情况
10 致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]游梁式抽油机减速箱的多体动力学分析[J]. 车江宁,杨树峰,张伟杰,胡文生. 中原工学院学报. 2017(04)
[2]基于刚柔耦合模型的弧面分度凸轮机构动力学分析[J]. 张兴钰,葛正浩,李成平,张双琳. 机械传动. 2016(01)
[3]基于LabVIEW的超声电机测试系统[J]. 程廷海,黄鹞,包钢,高焓. 传感器与微系统. 2011(04)
[4]基于刚柔耦合建模的平行分度凸轮机构动力学分析[J]. 赵浩东,曹艳科,郭培全. 机械传动. 2011(02)
[5]新型分度机构的动力学建模与优化设计[J]. 周世才,杨玉虎,沈煜,黄田. 机械工程学报. 2010(19)
[6]含间隙弧面分度凸轮机构动力学的实验研究[J]. 常宗瑜,张策,杨玉虎,宋轶民,刘建琴. 机械强度. 2006(02)
[7]新型平行分度凸轮机构的综合与仿真[J]. 张玉华. 机械科学与技术. 2004(08)
[8]分度装置动态分度精度测试系统研究[J]. 刘永明,杨玉虎,杨一平. 机械科学与技术. 2003(S1)
[9]齿轮传动法隙计算的虚拟变位法[J]. 王振成,杨宗田,刘爱荣. 机械科学与技术. 2003(05)
[10]含间隙的凸轮分度机构动力学分析[J]. 沈煜,杨玉虎,张策. 机械科学与技术. 2001(05)
博士论文
[1]滚珠型弧面分度凸轮机构的动力学分析及其性能研究[D]. 李蕾.山东大学 2011
[2]行星分度凸轮机构的创新设计与研究[D]. 刘明涛.天津大学 2005
硕士论文
[1]弧面分度凸轮机构动态分析及测试系统开发[D]. 李成平.陕西科技大学 2016
[2]平行分度凸轮机构刚柔耦合动力学研究[D]. 张兴钰.陕西科技大学 2016
[3]弧面分度凸轮机构参数化建模与动力学研究[D]. 周新磊.华北理工大学 2016
[4]内平动分度凸轮机构的减振降噪研究[D]. 尚彦鑫.天津科技大学 2015
[5]内平动分度凸轮机构的接触分析研究[D]. 石卫东.天津科技大学 2015
[6]两级行星减速器动力学特性研究[D]. 钱博.重庆大学 2014
[7]弧面分度凸轮机构刚柔耦合动力学研究[D]. 马志平.陕西科技大学 2014
[8]内平动分度凸轮机构动力学与实验研究[D]. 陈港.天津科技大学 2013
[9]基于刚柔耦合模型的圆柱分度凸轮机构动力学分析[D]. 王晓辉.延边大学 2012
[10]内平动分度凸轮机构的设计理论及实验研究[D]. 王艺惠.天津科技大学 2012
本文编号：3680150
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 分度凸轮机构的介绍与发展
1.3 分度凸轮机构的国内外研究现状
1.3.1 分度凸轮机构的动力学分析
1.3.2 分度凸轮机构的仿真实验研究
1.4 本文的主要研究内容
2 内平动分度凸轮机构动力学基础理论
2.1 引言
2.2 内平动分度凸轮机构的结构分析
2.2.1 机构的结构组成及特点
2.2.2 机构的传动原理
2.2.3 内平动分度凸轮机构基本参数
2.3 内平动分度凸轮机构从动件运动规律
2.3.1 运动规律的无量纲化
2.3.2 常用从动件运动规律
2.4 机械系统动力学理论
2.4.1 机械系统动力学研究过程
2.4.2 机械系统的动力学模型
2.4.3 动力学方程的求解方法
2.4.4 机械系统动力学研究意义
2.5 本章小结
3 内平动分度凸轮机构的动力学建模分析
3.1 引言
3.2 系统动力学分析
3.2.1 动力学性能的主要影响因素
3.2.2 动力学模型的建立
3.3 渐开线齿轮和凸轮-针齿的时变啮合刚度计算
3.3.1 渐开线齿轮的时变啮合刚度计算
3.3.2 凸轮-针齿的等效扭转刚度计算
3.4 内平动分度凸轮机构动力学方程
3.4.1 拉格朗日方程
3.4.2 系统能量分析
3.4.3 机构的动力学方程
3.5 动力学方程求解
3.6 本章小结
4 内平动分度凸轮机构的动力学仿真分析
4.1 引言
4.2 虚拟样机技术与ADAMS软件概述
4.2.1 虚拟样机技术的概述
4.2.2 ADAMS软件的概述
4.3 内平动分度凸轮机构仿真模型的建立
4.3.1 机构三维模型的建立
4.3.2 多刚体模型的建立
4.3.3 刚柔耦合模型的创建
4.4 内平动分度凸轮机构的动力学仿真分析
4.4.1 模型的验证
4.4.2 凸轮与针齿啮合接触力分析
4.4.3 负载对整机动态响应的影响
4.4.4 输入轴转速对整机动态特性的影响
4.5 间隙对整机动态特性的影响
4.5.1 齿侧间隙对机构动力学的影响
4.5.2 凸轮—针齿啮合间隙对机构动力学的影响
4.5.3 含间隙内平动分度凸轮机构的动力学响应分析
4.6 机构的动态分度精度分析
4.7 本章小结
5 内平动分度凸轮机构动力学实验研究
5.1 引言
5.2 机构动态性能测试系统
5.2.1 实验设备与测量仪器
5.2.2 实验样机
5.2.3 虚拟仪器介绍
5.2.4 实验台总体方案和设备安装
5.3 实验参数测试原理
5.4 实验测试结果分析
5.4.1 机构时域动态输出响应分析
5.4.2 动力学响应的频谱分析
5.5 本章小结
6 结论
6.1 全文总结
6.2 论文的创新点
6.3 论文的不足之处
7 展望
8 参考文献
9 攻读硕士学位期间发表论文情况
10 致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]游梁式抽油机减速箱的多体动力学分析[J]. 车江宁,杨树峰,张伟杰,胡文生. 中原工学院学报. 2017(04)
[2]基于刚柔耦合模型的弧面分度凸轮机构动力学分析[J]. 张兴钰,葛正浩,李成平,张双琳. 机械传动. 2016(01)
[3]基于LabVIEW的超声电机测试系统[J]. 程廷海,黄鹞,包钢,高焓. 传感器与微系统. 2011(04)
[4]基于刚柔耦合建模的平行分度凸轮机构动力学分析[J]. 赵浩东,曹艳科,郭培全. 机械传动. 2011(02)
[5]新型分度机构的动力学建模与优化设计[J]. 周世才,杨玉虎,沈煜,黄田. 机械工程学报. 2010(19)
[6]含间隙弧面分度凸轮机构动力学的实验研究[J]. 常宗瑜,张策,杨玉虎,宋轶民,刘建琴. 机械强度. 2006(02)
[7]新型平行分度凸轮机构的综合与仿真[J]. 张玉华. 机械科学与技术. 2004(08)
[8]分度装置动态分度精度测试系统研究[J]. 刘永明,杨玉虎,杨一平. 机械科学与技术. 2003(S1)
[9]齿轮传动法隙计算的虚拟变位法[J]. 王振成,杨宗田,刘爱荣. 机械科学与技术. 2003(05)
[10]含间隙的凸轮分度机构动力学分析[J]. 沈煜,杨玉虎,张策. 机械科学与技术. 2001(05)
博士论文
[1]滚珠型弧面分度凸轮机构的动力学分析及其性能研究[D]. 李蕾.山东大学 2011
[2]行星分度凸轮机构的创新设计与研究[D]. 刘明涛.天津大学 2005
硕士论文
[1]弧面分度凸轮机构动态分析及测试系统开发[D]. 李成平.陕西科技大学 2016
[2]平行分度凸轮机构刚柔耦合动力学研究[D]. 张兴钰.陕西科技大学 2016
[3]弧面分度凸轮机构参数化建模与动力学研究[D]. 周新磊.华北理工大学 2016
[4]内平动分度凸轮机构的减振降噪研究[D]. 尚彦鑫.天津科技大学 2015
[5]内平动分度凸轮机构的接触分析研究[D]. 石卫东.天津科技大学 2015
[6]两级行星减速器动力学特性研究[D]. 钱博.重庆大学 2014
[7]弧面分度凸轮机构刚柔耦合动力学研究[D]. 马志平.陕西科技大学 2014
[8]内平动分度凸轮机构动力学与实验研究[D]. 陈港.天津科技大学 2013
[9]基于刚柔耦合模型的圆柱分度凸轮机构动力学分析[D]. 王晓辉.延边大学 2012
[10]内平动分度凸轮机构的设计理论及实验研究[D]. 王艺惠.天津科技大学 2012
本文编号：3680150
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