机电集成正弦活齿传动研究

发布时间：2017-05-13 18:15

  本文关键词：机电集成正弦活齿传动研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代科学技术的飞速发展，机械行业对于运动和动力传递的机构要求越来越高，机电一体化趋势已经成为该行业发展的主体方向。机电集成正弦活齿传动机构具有体积紧凑、重量轻便、传动比范围大和润滑性能良好等突出优点，具有广阔的应用前景。本文对机电集成正弦活齿传动进行了动力学和力矩分析，样机研制及试验等研究工作。 首先，建立了机电集成正弦活齿传动系统的动力学模型，将整个系统简化为三个子系统进行自由振动分析。计算每个子系统和整个系统的固有频率和主振型，进行模态分析，将系统分为旋转模态、活齿模态和简单模态三种模态，推导了灵敏度计算公式，分析了各个设计参数对系统灵敏度的影响规律。 其次，求解了机电集成正弦活齿传动机构中活齿的受力状况，根据设计实例参数具体求解活齿受力，根据求解的活齿及其它各个零件的受力情况，推导系统的输出力矩公式，分析了参数变化对系统输出力矩的影响规律，为实际设计加工提供理论依据。 最后，采用三维实体建模软件Pro/E建立了机电集成正弦活齿传动机构的三维模型，采用参数化设计方法进行了样机的三维实体建模，并采用UG软件导入数控加工中心，应用德国五轴联动数控机床进行了空间内外滚道的加工，进行了机电集成正弦活齿传动机构样机的加工装配，完成了系统输出力矩和传动比等实验，，对理论计算进行了验证。
【关键词】：机电集成 正弦活齿传动 模态分析 灵敏度 受力分析 力矩分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题的背景及意义10-11
• 1.2 活齿传动概述11-13
• 1.2.1 活齿传动的基本原理11-12
• 1.2.2 活齿传动的优点12-13
• 1.2.3 正弦活齿传动的特点13
• 1.3 活齿传动的国内外研究现状13-16
• 1.4 本文的主要研究内容16-17
• 第2章 机电集成正弦活齿传动系统自由振动分析17-37
• 2.1 引言17
• 2.2 系统动力学模型的建立17-19
• 2.3 系统动力学微分方程的建立19-22
• 2.3.1 外滚道/活齿子系统无阻尼运动微分方程19-20
• 2.3.2 内滚道/活齿子系统运动微分方程20-21
• 2.3.3 导架/活齿子系统运动微分方程21-22
• 2.3.4 整个系统22
• 2.4 系统自由振动分析22-24
• 2.4.1 固有频率求解22-23
• 2.4.2 主振型23-24
• 2.5 系统模态分析24-26
• 2.5.1 活齿模态24-25
• 2.5.2 旋转模态25-26
• 2.6 系统灵敏度分析26-36
• 2.6.1 系统灵敏度公式推导26-27
• 2.6.2 系统灵敏度分析27-31
• 2.6.3 固有频率对系统参数灵敏度分析31-36
• 2.7 本章小结36-37
• 第3章 机电集成正弦活齿传动系统的力与力矩分析37-46
• 3.1 正弦活齿传动受力分析37-43
• 3.1.1 活齿受力分析37-39
• 3.1.2 电系统输出力矩39-40
• 3.1.3 传动机构中其他构件受力分析40
• 3.1.5 受力分析实例40-43
• 3.2 正弦活齿传动机构力矩分析43-45
• 3.2.1 机电集成正弦活齿系统输出力矩43-44
• 3.2.2 系统输出力矩分析44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 机电集成正弦活齿传动系统的样机研制46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 样机的三维模型设计46-50
• 4.2.1 软件介绍46-47
• 4.2.2 三维模型设计参数47-48
• 4.2.3 主要零件的三维模型设计48-50
• 4.3 机电集成正弦活齿传动样机的加工50-55
• 4.3.1 机床介绍51-52
• 4.3.2 内外正弦滚道的加工52-53
• 4.3.3 样机的装配53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 传动系统的实验研究56-66
• 5.1 实验概述56
• 5.2 实验过程56-59
• 5.2.1 实验设备介绍56-57
• 5.2.2 传动比试验57-58
• 5.2.3 输出力矩-效率实验58-59
• 5.3 实验数据整理59-62
• 5.4 实验结果分析62-64
• 5.5 影响实验结果和产生误差噪声的因素分析64
• 5.6 本章小结64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 丁茹，杨鸣海，曲继方;摆动活齿传动内齿轮齿形综合及齿形参数分析[J];沈阳工业学院学报;1996年02期

2 丁茹,王文艳,曲继方;摆动活齿齿轮传动的中心轮齿形加工原理及方法[J];沈阳工业学院学报;1997年03期

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5 宜亚丽;安子军;曾达幸;;偏心式摆动活齿啮合副自锁机理研究[J];中国机械工程;2012年04期

6 杜玉湘;陆启建;刘明灯;;五轴联动数控机床的结构和应用[J];机械制造与自动化;2008年03期

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本文编号：363282