正时滚子链传动的动态特性研究

发布时间：2020-07-11 00:02

【摘要】： 随着发动机技术的发展,车用发动机的正时传动越来越广泛地采用滚子链传动。传统的滚子链传动,由于存在多边形效应和啮合冲击,难以适应车用发动机的要求,因此,迫切需要深入探讨新的链传动机理,研究适应正时传动的链传动技术。 首先,利用有限元分析方法,对滚子链内、外链节装配体以及链条与链轮的装配体分别进行有限元结构静力学分析,分析中考虑了零件之间的接触作用,通过定义接触对实现了作用力的传递。研究表明,链条的弹性变形与载荷基本上满足虎克定律,外链节的弹性变形较大,将影响正时链传动的性能,而内链节的弹性变形非常小,不会对链传动造成影响,同时这些数据也可以为以后的链节形状优化提供帮助。链轮齿廓的变形主要是齿根弯曲变形,将对正时传动产生影响,应该予以补偿,其变形规律可以作为齿形修正的依据。 其次,以多刚体动力学为理论基础,应用发动机仿真软件对正时滚子链传动系统进行动力学仿真。研究表明,链条的动态张力比传统的计算值要大很多;动载荷在链条动态张力中是不容忽视的因素;链节与传动部件在啮合点与分离点的接触力比较大,并且有突变发生;在链条运动轨迹的所有非支撑部位,链条的运动有明显的横向振动发生,并且随着曲轴转速的提升链条的振动先减弱然后加强;凸轮轴链轮的角速度不断变化;该正时滚子链传动的一个共振区大约为400Hz左右。因此,通过仿真可以获得链传动的一些固有特性,为链传动零部件的改进设计提供依据。 最后,以传统的链传动啮合理论为指导,结合计算机仿真技术,在GB/T 1243的基础上,提出了一种链轮齿廓双向对称修正方案。通过对比研究,采用非标准链轮的传动系统,其链条的张力、链条与传动部件之间的接触力和摩擦力以及张紧器的张紧力都有明显的改善。因此该修正链轮有利于提高链条的承载能力,改善系统的受力情况,提高系统的传动效率,延长传动系统零部件的使用寿命,减少啮入冲击降低噪音,减缓多边形效应,因而它可以满足发动机正时传动的需要。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH132.45
【图文】：

与链轮冲击部分的形状，有可能设计出使冲击速度为零的链轮齿廓。O图2一链条与链轮的啮入冲击图2一5滚子啮入冲击速度计算简图2.2.3链条运动轨迹变化引起的附加动载荷链条起动惯性冲击、链条中心线横向振动，以及链传动中心距变化等均属链条运动

山东大学硕士学位论文卞卞妙州 ---图3一l滚子链的多刚体动力学模型图3一2链节与链轮之间的接触3.4本章小结本章分三个部分论述了课题研究所用到的分析理论。第一部分从求解【司{占}以玛矩阵方程出发，介绍了有限元的相关理论和有限元仿真求解的相关计算步骤。第二部分介绍了接触分析理论，简单阐述了接触算法以及接触类型。第三部分介绍了多体系统动力学的有关理论，简要论述了多体动力学的发展历程、多体系统建模理论、多体系统动力学数值求解方法以及正时滚子链传动的动力学模型，为后面的CAE分析打下一个坚实的基础。

第4章正时滚子链传动系统的有限元分析 4.1.2外链节的弹性变形分析如图4一10所示的是滚子链外链节在1100N外载荷作用下弹性变形的分布云图，从图中可以明显看出:销轴主要发生弯曲变形，外链板发生拉伸弯曲变形。对于外链节的伸长来说，我们主要关心两个滚子中心之间距离的变化，即节距伸长量。由仿真结果可知，两个滚子之间距离的变化是由两个方面的因素共同造成的，一方面是两个销轴的中间部位发生向外的弯曲变形，另一方面是两块外链板本身发生拉伸以及弯曲变形。由图4一8可知每个滚子中心大约向外变动0.O06Inln，因此外链节两个滚子之间的距离将比原来伸长0.012mln，即外链节的节距伸长量为0.012llun

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 许立新;滚子链传动系统动力学理论与实验研究[D];天津大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 平海涛;地铁TVM票卡发送装置的设计与分析研究[D];南京理工大学;2011年

2 李静;摩托车发动机正时链的疲劳性能研究[D];吉林大学;2012年

3 朱国玉;双节距齿形输送链的啮合机理及仿真分析[D];吉林大学;2013年

本文编号：2749647