摆杆活齿传动振动建模与分析

发布时间：2020-08-05 21:30

【摘要】： 摆杆活齿传动是在摆动活齿传动基础上研究开发的一种新型活齿传动形式。它是一种用于传递两同轴运动和动力的新型传动,具有多齿啮合、承载能力强、全滚动啮合传动效率高、传动比大、输出刚度大等特点,这些特点使摆杆活齿传动具有很好的应用前景。论文根据摆杆活齿传动的结构特点,推导出摆杆活齿传动中心轮齿廓方程和活齿受力计算公式。根据振动系统建模方法,建立了摆杆活齿传动系统的振动分析模型。依据摆杆活齿传动啮合副结构特点,基于Hertz理论建立了摆杆活齿传动啮合副的啮合刚度模型,结合模型推导出各啮合副刚度计算公式,利用Matlab软件程序计算分析了摆杆活齿传动各主要结构参数对各啮合副啮合刚度的影响规律。针对摆杆活齿传动机构的动力学特点,首次采用集中参数法建立了摆杆活齿减速器的3自由度扭转振动模型。按照等效前后动能和势能不变的原则,推导出等效转动惯量和啮合副等效扭转刚度,并利用Matlab软件程序计算分析等效啮合刚度的变化规律及摆杆活齿传动结构参数对等效啮合刚度的影响规律。利用动力学模型对摆杆活齿传动样机的振型进行了求解和分析。综合考虑摆杆活齿传动的输入轴弹性、输出轴轴承弹性以及激波器与活齿啮合副、活齿与中心轮啮合副的弹性等因素的影响,利用牛顿第二定律并结合变形协调方程,建立了摆杆活齿传动系统的动力学模型,并对摆杆活齿传动系统振动的固有频率进行了求解和分析。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH132.414
【图文】：

活齿传动,空间凸轮

2.右支撑 3.调整垫片 4.空间凸轮 5.钢球 6.轴承 7.轴承 8.端齿主体图 1-4 空间凸轮活齿传动Fig.1-4 Spatial cam active teeth drive活齿传动的研究起步较晚，20 世纪 70 年代以后的意国外活齿运动的研究和发展，但科技工作者们经理论研究和产品开发方面已经取得了不少成果。从等地开始研制活齿传动，第一机械工业部重型机械

活齿传动,国家专利,减速机

传动在国外的生产和使用情况。1986 年北京航空航天大学出了了推杆活齿针齿减速机，其结构与样机荣获 1986 年日博览会金奖[9]。1987 年，周有强教授等人提出了一种新型传筒活齿少齿差传动并申报了国家专利[10]。文献[11]对套筒活提出了一种改进的结构方案。1988 年曲继方教授提出了轴一种结构形式及齿形设计方法，曲继方教授还提出了又一新置——摆动活齿减速器并申报国家专利[12]。90 年代江阴东的严明工程师也提出了一种新结构活齿传动——移位滚珠减获国家专利并在全国发明博览会和北京国际博览会上均获外，我国科技工作者还推出了滚道减速机(CN86 200768U承(CN85 20092U)、滚轮传动机构(CN85 101702A)、旋转活87 209455U)、摆动活齿减速机(CN 2075729U)等多种专利技726

活齿,端面谐波齿轮,结构示意图,专利

[17]；西安科技大学韩敏教授对圆形活得专利[18]，如图 1-3 所示；重庆大学陈了全面研究，并获得了专利(ZL99117业大学陈仕贤教授在复式滚动活齿进行示；武汉理工大学张佑林教授对活齿端得了专利，如图 1-6[21]。现在有些类型并生产和应用到石油、冶金、矿山等部已在全国各个行业中得到应用。1 2 3 4 5 6 7

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