2K-V型减速机的虚拟样机仿真研究

发布时间：2020-07-02 23:46

【摘要】： 减速机是各类机械中常用的一种传动装置。为了解决减速机设计周期长、成本高、设计失误多的问题,采用参数化技术、优化设计技术、虚拟样机技术等现代设计方法已势在必行,且已被许多企业在产品开发过程中所应用。虚拟样机技术是一门新兴的技术,它综合了参数化技术和优化设计技术,采用动态、可视的方法对机构的方案和参数进行优化分析,可以明显地缩短设计周期,降低风险,节省成本。 2K-V型减速机是一种复杂的多级行星传动装置,它具有多曲柄的平行四边形并联结构,使用多齿啮合来传递载荷等。本文基于参数化和虚拟样机技术,结合CAD/CAE软件,在2K-V型减速机的设计和仿真分析方面,做了如下工作: (1)通过三维参数化软件Pro/E探讨了变位齿轮等零件的参数化建模方法; (2)采用机构转化法和三角形解析法等方法对2K-V型传动机构进行了运动学分析; (3)使用拉格朗日方程推导了2K-V型减速机的动力学方程; (4)详细地介绍了ADAMS对机构的分析求解原理,对其背后的数值分析过程进行了详细的说明,指出了与(3)中建立动力学方程的一致性; (5)借助ADAMS和Pro/E间的数据接口Mech/Pro建立了2K-V型减速机的“基于运动副”的虚拟样机模型。 (6)本文从仿真现实的角度,又采用“基于接触”的方法重新建构虚拟样机并进行了运动学和动力学仿真分析。 2K-V型减速机的虚拟样机仿真研究建立在无前人进行研究的基础上,文章解决了并联和行星结构复合及加入多齿啮合后仿真困难的问题,通过该样机的仿真研究进一步描述了该传动装置的实际运动规律,改变了以前一直依靠假设的局面,为该装置物理样机的制作和测试提供了必要的数据和分析基础,并为该装置的结构和性能优化、振动和噪声及寿命的分析提供了重要的依据。样机同时可供以后分析结构参数和动力学分析之用,并可采用此方法进行机型扩展。通过实时仿真可以了解结构参数和仿真参数的合理性,以及这些参数对机构产生的力学影响。2K-V型减速机的仿真研究对该装置的产业化具有重要的理论意义和现实意义。
【学位授予单位】：天津工程师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH132.46
【图文】：

传动原理

动在国内外已经广泛应用，并发展出多种结构类本住友公司的 CYLCO 减速机采用的就是这种传齿机床后，产量迅速增长。除了以上提到的形式齿差行星传动，它的特点是以圆弧齿形代替摆线，这可简化齿形加工，提高强度。典型代表为日本活齿少齿差行星传动，这种传动的基本结构比较其它的齿形，行星轮齿由保持架槽孔中的各活动术性好，所有零件可由普通机床加工，承载力大动具有体积小，重量轻，结构紧凑，传动比大，，飞机，轮船，汽车，机床，起重运输，电工机械等许多领域。

传动简图,自由度

图 2-2 2K-V20 传动简图 2看出，机构中含有活动构件数 n=5含有转动副的数目 =6lP含有齿轮副的数目 =2hP约束（即 p '=0）和局部自由度（即 F '=0）。由度为F= 3n (2P+P p') F'=1lh…………………与自由度一致，系统存在唯一确定的运动。构法的 2K-V 型减速机的运动学分析简图如图 2-3 所示。

【引证文献】