复合齿廓齿形链链轮的啮合机理及动态分析

发布时间：2021-05-10 09:14

　　齿形链传动广泛应用于汽车和摩托车发动机的正时机构。然而传统的齿形链传动存在多边形效应和啮入瞬间的冲击效应，损害了传动的同步性与均匀性。因此亟需研究新型齿形链传动来提高齿形链机构的传动性能。首先本文分析了齿形链传动过程中存在的多边形效应和啮合冲击，以减小机构高速运转时链条与链轮的啮合冲击，降低链条的波动量，提高链传动的平稳性为目标，开展了新型齿廓链轮的设计研究。通过修正传统直边齿廓链轮的齿形，参照渐开线链轮的设计，将链轮直线齿廓与渐开线齿廓拟合在一起，设计了一种复合齿廓链轮。新型链轮与链条啮合时，初始阶段链条直边齿廓与链轮的渐开线齿廓啮合，这样减小了啮入冲击；终了阶段链条与链轮的直线齿廓啮合定位，增强传动的准确性。其次基于三维建模技术和机械动态仿真技术建立了传统直边齿廓链轮、渐开线链轮和复合齿廓链轮齿形链机构的多刚体系统动力学模型。完成了主动链轮转速在500r/min-8000r/min的动力学仿真试验。仿真结果表明：与传统直线及渐开线齿形链机构比较，使用复合齿廓链轮的齿形链机构的紧边链条波动量、啮合冲击力、从动轮角速度不均匀系数均有所减小。通过试验台台架实验，分析了三种齿形链机构的传动... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 多体系统动力学发展及研究现状
    1.3 齿形链传动研究背景和意义
    1.4 齿形链传动研究现状
        1.4.1 传统齿形链机构的缺点
        1.4.2 链条结构的改进
        1.4.3 链轮结构的改进
        1.4.4 链传动仿真技术的发展
    1.5 课题的提出
    1.6 课题进行的主要工作
第2章 齿形链传动概述
    2.1 齿形链链板结构
    2.2 齿形链链轮结构
        2.2.1 直线齿廓链轮
        2.2.2 渐开线齿廓链轮
    2.3 齿形链传动运动学
        2.3.1 链传动多边形效应
        2.3.2 链条的速度变化
        2.3.3 从动链轮的角速度变化
    2.4 齿形链传动啮合理论与发展现状
        2.4.1 外啮合齿形链
        2.4.2 内啮合齿形链
        2.4.3 内-外复合啮合齿形链
        2.4.4 Hy-Vo齿形链
    2.5 本章小结
第3章 复合齿廓链轮的机理
    3.1 复合齿廓链轮设计参数
    3.2 变位系数
    3.3 复合齿廓线机理
        3.3.1 渐开线齿廓方程
        3.3.2 复合齿廓线的生成
    3.4 复合齿廓链轮实体模型
    3.5 本章小结
第4章 基于ADAMS的齿形链传动动力学仿真
    4.1 ADAMS软件介绍
        4.1.1 ADAMS分析方法
        4.1.2 系统动力学方程的建立与求解
        4.1.3 计算方法
        4.1.4 机械系统在ADAMS中仿真分析基本过程
    4.2 齿形链传动动力学模型
        4.2.1 链传动模型简化与假设
        4.2.2 链传动动力学模型设置
        4.2.3 求解器设置及模型检查
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 链条波动量分析
        4.3.2 啮合冲击力分析
        4.3.3 从动轮转速变化
    4.4 本章小结
第5章 齿形链传动台架实验
    5.1 链传动噪声产生的机理
    5.2 齿形链传动实验
        5.2.1 实验目的
        5.2.2 实验方案
        5.2.3 实验用链条链轮
        5.2.4 实验设备
    5.3 紧边链条的波动量
    5.4 实验台固有频率的测量
    5.5 从动链轮的角速度变化
    5.6 齿形链传动的噪声
    5.7 本章小结
结论与展望
    全文总结
    工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文和参与课题
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Pro/ENGINEER链传动运动仿真[J]. 姚继权,张世轩,李晓豁.  机械设计与制造. 2005(11)
[2]新型齿形链的啮合机制及仿真分析[J]. 冯增铭,孟繁忠,李纯涛.  上海交通大学学报. 2005(09)
[3]齿形链传动啮合冲击机理[J]. 薛云娜,王勇,王宪伦.  机械设计. 2005(09)
[4]基于ADAMS的新型齿形链啮合仿真分析[J]. 孟祥鑫,冯增铭.  机械设计与研究. 2004(04)
[5]基于RecurDyn的多体动力学仿真[J]. 周涛,魏蒙林,熊全胜,阚玉红,黄铁球,蔡禹舜.  CAD/CAM与制造业信息化. 2004(08)
[6]柔性多体系统动力学实验研究综述[J]. 杨辉,洪嘉振,余征跃.  力学进展. 2004(02)
[7]用PRO/E和ADAMS联合建立复杂机械系统的仿真模型[J]. 杜中华,王兴贵,狄长春.  机械. 2002(S1)
[8]汽车发动机链条高速性能的试验研究[J]. 孟繁忠,李启海,许树新.  机械工程学报. 2002(07)
[9]高速滚子链的多冲性能[J]. 孟繁忠,翁建良.  金属热处理. 2000(05)
[10]汽车发动机的现状及发展趋势[J]. 郭俊才,蒋炎坤,罗健夫.  武汉汽车工业大学学报. 1998(04)



本文编号：3179108