几何偏心齿轮传动精度分析

发布时间：2017-10-16 07:11

  本文关键词：几何偏心齿轮传动精度分析

  更多相关文章： 几何偏心齿轮 传动精度 动力学分析 TCA

【摘要】：各类机床已成为机械制造类工厂的主要技术装备,其中数控机床的技术水平更是国家制造业整体水平的重要标志。提升数控机床加工精度是提高数控机床技术水平的重要发展方向,在高档数控机床中动力伺服刀架的定位系统精度直接影响产品的加工精度。本论文针对动力伺服刀架齿盘一次定位精度展开研究,以定位系统传动齿轮为研究对象。利用多体动力学仿真软件ADAMS及数学计算分析软件MATLAB,建立了相应的动力学模型及几何模型。对几何偏心齿轮的转角误差行进了细致的分析研究,主要工作内容如下：(1)以MATLAB及NX为平台建立带侧隙的渐开线直齿齿轮数学模型及三维模型,进而以工程实际中的带径向跳动齿轮为研究对象,基于齿轮加工制造理论基础,在模型中加入几何偏心。(2)利用啮合线增量法对带误差齿轮单级传动精度,带误差齿轮多级传动精度以及平行轴带误差齿轮多级传动精度进行理论分析。结合工程实际,得出动力伺服刀架转位系统中三对齿轮的最佳装配方式。基于MATLAB NXI创建软件,提供带误差单级齿轮最佳装配方式。(3)以ADAMS仿真分析软件为平台,根据多体动力学方程以及赫兹理轮建立几何偏心齿轮传动系统动力学模型。编写CMD命令流文件,实现ADAMS参数化操作。对动力伺服刀架传动系统进行动力学仿真分析,研究转速、负载、阻尼等因素对齿轮传动精度的影响,并验证额定转速下带误差齿轮转角误差是否与理论结果相符。(4)以齿面接触分析(TCA)为基础,建立应用于齿轮周转精度分析的几何模型。结合工程实际,建立考虑多齿啮合区的齿轮周转几何模型,利用齿轮周转几何模型分析动力伺服刀架转位系统中齿轮传动精度并与理论结果做对比。论文以几何偏心齿轮为模型,通过啮合线增量法得刀架传动齿轮系统优化装配方式,提高了转盘一次定位精度,并通过动力学仿真、几何学分析验证了方法的准确性。
【关键词】：几何偏心齿轮 传动精度 动力学分析 TCA
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 选题意义及研究价值11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 齿轮传动精度概述12-13
• 1.2.2 ADAMS研究应用综述13
• 1.2.3 齿面接触分析国内外研究综述13-15
• 1.3 本文研究的主要内容15-17
• 第2章 渐开线齿轮模型建立及其加工误差17-23
• 2.1 渐开线齿轮数学模型建立17-20
• 2.1.1 齿轮齿廓组成17
• 2.1.2 渐开线参数方程17-18
• 2.1.3 带侧隙的渐开线参数方程18-19
• 2.1.4 基于MATLAB的齿轮全齿模型建立19-20
• 2.2 渐开线齿轮加工误差20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 啮合线增量法多级齿轮传动精度分析23-39
• 3.1 多级几何偏心齿轮传递误差23-24
• 3.2 初始位置求解24-28
• 3.2.1 初始位置定义24-25
• 3.2.2 啮合点方程表达式25-26
• 3.2.3 啮合点方程解算26-27
• 3.2.4 初始角度解算27-28
• 3.3 基于啮合线增量法的最优齿轮传动配合28-35
• 3.4 几何偏心分布对传动精度的影响35
• 3.5 结合工况的优化装配方式35-37
• 3.6 MATLAB辅助软件设计37
• 3.7 本章小结37-39
• 第4章 ADAMS动力学仿真分析39-57
• 4.1 几何偏心齿轮模型建立39-40
• 4.2 动力学仿真参数设置40-43
• 4.2.1 赫兹理论40-42
• 4.2.2 动力学仿真理论42
• 4.2.3 接触力参数设定42-43
• 4.2.4 动力学参数设定43
• 4.3 仿真结果分析43-46
• 4.3.1 仿真结果提取43-45
• 4.3.2 仿真结果分析45-46
• 4.4 实际转速下的仿真分析46-50
• 4.5 由接触力分析传动精度稳定性50-55
• 4.5.1 啮合冲击对传动精度的影响50-51
• 4.5.2 正交仿真实验设计51-52
• 4.5.3 正交实验结果分析52-55
• 4.6 本章小结55-57
• 第5章 基于齿轮几何学的传动精度分析57-73
• 5.1 齿轮几何学分析数学基础57-59
• 5.2 接触条件59-62
• 5.2.1 接触方程建立59-61
• 5.2.2 接触方程转换矩阵中间参数求解61-62
• 5.3 基于MATLAB的齿面接触分析62-66
• 5.3.1 几何偏心齿轮MATLAB建模62-63
• 5.3.2 TCA主程序63-64
• 5.3.3 TCA程序验证64-66
• 5.4 单双齿啮区判定66-67
• 5.5 TCA结果分析67-72
• 5.5.1 几何偏心齿轮TCA67-68
• 5.5.2 TCA优化函数约束条件及初始参数68-70
• 5.5.3 TCA结果分析70-72
• 5.6 本章小结72-73
• 第6章 结论与展望73-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-83
• 攻读学位期间发表的学术论文83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱晓庚;王其勋;陈林;王文平;;现代数控机床的精度分析[J];机械;2013年02期

2 姚佳明;孙良;张留远;郑建;;ADAMS二次开发技术在非圆斜齿轮齿廓面设计中的应用[J];浙江理工大学学报;2012年04期

3 曹从庆;米彩盈;;考虑加工误差的渐开线齿轮参数化设计[J];机械设计与制造;2012年04期

4 刘剑钊;党建军;张进军;;基于ADAMS的摆盘机构动力学仿真分析[J];机械设计与制造;2012年04期

5 王涛;;齿轮加工工艺综述[J];机械管理开发;2011年06期

6 罗锦华;章程;赵成宏;;基于Pro/E和ADAMS的动力学联合仿真研究[J];船电技术;2011年09期

7 柴建平;白硕玮;;基于UG和ADAMS的斜齿轮动力学仿真[J];煤矿机械;2011年04期

8 唐进元;周炜;陈思雨;;齿轮传动啮合接触冲击分析[J];机械工程学报;2011年07期

9 曾红;张文广;李岩;;基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真[J];机械设计与制造;2011年03期

10 唐晓华;李绍东;;中国装备制造业与经济增长实证研究[J];中国工业经济;2010年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘艳平;直齿—面齿轮加载接触分析及弯曲应力和接触应力计算方法研究[D];中南大学;2012年

，

本文编号：1041310