精密钢球传动参数化设计及动力学仿真

发布时间：2017-08-10 14:18

  本文关键词：精密钢球传动参数化设计及动力学仿真

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【摘要】：精密钢球传动作为一种新型精密机械传动形式,具有啮合效率高、传动无回差等良好的应用特性,在精密机械领域中具有广阔的应用前景。本文在分析精密钢球传动的传动原理、结构形式和运动学分析的基础上,对该传动机构进行了三维实体参数化设计、啮合效率分析以及虚拟样机仿真等方面的研究。根据精密钢球传动的传动原理和结构组合形式,分析了三维建模软件内建模成功条件,对精密钢球传动内外摆线封闭槽齿廓连续条件进行了研究,推导出钢球半径的允许取值范围。在一级精密钢球传动的基础上分析了封闭式精密钢球传动机构的运动学特性,推导出四种封闭式传动结构形式的传动比及其钢球运动轨迹方程。利用转化机构法,推导出啮合副的瞬时啮合效率,并利用积分中值定理推导出啮合效率的平均值,分析了结构参数对啮合副平均啮合效率的影响;针对机构内部存在封闭功率的两种结构形式,分析了效率损失。利用Solid Works软件的二次开发功能对精密钢球传动各关键构件进行了参数化实体设计;实现了零件在装配体中自动装配生成装配体模型,并分别建立了一级和封闭式二级精密钢球传动机构的三维参数化模型。应用所建立的精密钢球传动参数化模型和Adams软件,在分析啮合副约束的基础上,对一级精密钢球传动和封闭式精密钢球传动进行动力学仿真,仿真结果与理论分析结果具有较好的一致性。
【关键词】：精密钢球传动 啮合效率 参数化建模 动力学仿真
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 精密传动的发展及研究现状9-11
• 1.2 精密钢球传动概述11-12
• 1.3 本课题研究的意义12-14
• 1.4 课题来源及主要内容14-15
• 第2章 精密钢球传动原理与结构综合15-31
• 2.1 精密钢球传动构成特点15-16
• 2.2 精密钢球传动传动原理16-17
• 2.3 精密钢球传动结构综合17-20
• 2.3.1 串联式精密钢球传动结构17-18
• 2.3.2 封闭式精密钢球传动结构18-20
• 2.4 内外摆线封闭槽齿廓连续条件20-25
• 2.4.1 齿廓的曲率半径20-22
• 2.4.2 钢球半径的取值范围22-25
• 2.5 封闭式精密钢球传动运动分析25-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 封闭式精密钢球传动啮合效率分析31-43
• 3.1 封闭式精密钢球传动的力学分析31-34
• 3.2 转化机构的啮合效率分析34-39
• 3.2.1 减速啮合副啮合效率计算34-35
• 3.2.2 转化机构中压力角计算35-37
• 3.2.3 啮合副瞬时啮合效率分析37-39
• 3.3 传动机构的啮合效率分析39-42
• 3.3.1 封闭功率分析39-40
• 3.3.2 啮合效率分析40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 精密钢球传动参数化建模43-54
• 4.1 二次开发技术简介43-45
• 4.1.1 Solid Works软件简介43-44
• 4.1.2 Solid Works二次开发常用方法44-45
• 4.2 零件的参数化建模45-51
• 4.3 精密钢球传动总体装配51-52
• 4.4 精密钢球传动的爆炸图52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 精密钢球传动动力学仿真54-66
• 5.1 动力学模型的建立54-58
• 5.1.1 ADAMS软件简介54
• 5.1.2 约束分析54-56
• 5.1.3 建立虚拟样机模型56
• 5.1.4 添加约束与载荷56-58
• 5.2 仿真结果分析58-65
• 5.2.1 一级精密钢球传动仿真结果分析58-60
• 5.2.2 封闭式精密钢球传动仿真结果分析60-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果70-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【参考文献】

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本文编号：651157