三齿轮联动环板式针摆行星传动虚拟样机及其试验研究
发布时间：2023-10-29 15:40
本文结合国家自然科学基金《双曲柄环板式针摆行星传动动态响应优化设计及试验研究》，以三齿轮联动双曲柄四环板式针摆行星减速器为研究对象进行研究，环板式针摆行星传动这种新型传动形式，是在深入分析传统针摆行星传动减速器和三环式渐开线减速器的优缺点的基础上提出的一种新型传动形式。通过前期的科研准备，目前该研究方向已取得了大量的科研成果，先后制造生产了四台不同型式的样机进行实验室性能测试和试验，为产品的定型提供了丰富的理论支持。结合已取得的科研成果，本文在数字化设计、模型的动力学分析和仿真计算以及样机的实验室测试等几个方面进行了系统深入的研究。 1、结合数字化设计原则，参考传统针摆行星传动设计方法，并充分考虑环板式针摆行星传动的结构特点，分别采用渐开线齿轮传动设计计算理论和摆线传动参数设计方法编制软件，对传动结构中传动零件和轴承的基本参数进行分析计算；推导并编制了参数优化设计和受力分析计算软件系统；结合该计算软件对环板式针摆行星传动进行了系列化设计，并在保证主要传动件强度和轴承寿命条件基础上进行了参数优化。 2、关于零件的准确建模，为使摆线轮在工作过程中具有合理的同时受力齿数和较高的传动效率，采用...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 工作原理及结构特点
1.3 本文主要研究内容
1.4 研究方法及现状综述
1.4.1 数字化设计
1.4.2 有限元仿真分析
1.4.3 虚拟样机技术
第二章 基本参数系列化设计计算
2.1 环板式针摆行星传动系列化设计
2.1.1 机型系列确定
2.1.2 渐开线齿轮传动参数计算
2.1.3 针摆行星传动计算
2.2 物理样机分析计算
2.2.1 三齿轮基本参数设计与强度校核
2.2.2 摆线针轮受力分析及强度计算
本章小结
第三章 环板式针摆行星传动的三维建模及其有限元分析
3.1 三维实体建模
3.1.1 PRO/E 简介
3.1.2 摆线轮建模
3.1.3 高速轴渐开线齿轮的实体建模
3.1.4 其他主要零件的实体建模
3.1.5 零件装配模型
3.2 主要零部件的有限元模态分析
3.2.1 有限元模态分析简介
3.2.2 摆线轮及输出轴的模态分析
3.2.3 环板有限元分析计算
3.2.4 箱体的模态分析计算
3.2.5 曲柄轴的模态分析计算
本章小结
第四章 环板式针摆行星传动的虚拟样机及仿真分析
4.1 虚拟样机技术综述
4.1.1 多体系统与计算机技术的应用
4.1.2 多体系统动力学建模与求解
4.1.3 含间隙多体机械系统动力学分析
4.1.4 多体机械系统的虚拟样机技术
4.2 三齿轮联动双曲柄环板式减速器虚拟样机建模
4.2.1 ADAMS 软件简介
4.2.2 运动副关系的确立
4.2.3 动力学模型建立
4.3 虚拟样机仿真结果与分析
4.3.1 方案一采用直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.2 方案一采用斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.3 方案二采用直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.4 方案二采用斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
本章小结
第五章 样机振动噪声测试及其虚拟样机对比分析
5.1 减速器动态性能测试试验
5.1.1 试验测试方法
5.1.2 噪声的产生原因分析
5.1.3 测试的实验设备和方法
5.2 样机性能测试及其试验对比
5.2.1 样机噪声测试结果
5.2.2 样机振动测试结果与虚拟样机对比分析
本章小结
第六章 系统动力学分析与验证
6.1 系统动力学分析
6.1.1 输入端模型的建立
6.1.2 曲柄轴模型的建立
6.1.3 环板模型的建立
6.1.4 摆线轮和输出轴模型的建立
6.1.5 动力学模型的求解方法
6.2 动力学计算结果与虚拟样机改进设计
6.2.1 样机的固有频率计算
6.2.2 齿轮传动参数设计与改进
6.2.3 改进模型的动力学仿真与分析
本章小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3858374
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 工作原理及结构特点
1.3 本文主要研究内容
1.4 研究方法及现状综述
1.4.1 数字化设计
1.4.2 有限元仿真分析
1.4.3 虚拟样机技术
第二章 基本参数系列化设计计算
2.1 环板式针摆行星传动系列化设计
2.1.1 机型系列确定
2.1.2 渐开线齿轮传动参数计算
2.1.3 针摆行星传动计算
2.2 物理样机分析计算
2.2.1 三齿轮基本参数设计与强度校核
2.2.2 摆线针轮受力分析及强度计算
本章小结
第三章 环板式针摆行星传动的三维建模及其有限元分析
3.1 三维实体建模
3.1.1 PRO/E 简介
3.1.2 摆线轮建模
3.1.3 高速轴渐开线齿轮的实体建模
3.1.4 其他主要零件的实体建模
3.1.5 零件装配模型
3.2 主要零部件的有限元模态分析
3.2.1 有限元模态分析简介
3.2.2 摆线轮及输出轴的模态分析
3.2.3 环板有限元分析计算
3.2.4 箱体的模态分析计算
3.2.5 曲柄轴的模态分析计算
本章小结
第四章 环板式针摆行星传动的虚拟样机及仿真分析
4.1 虚拟样机技术综述
4.1.1 多体系统与计算机技术的应用
4.1.2 多体系统动力学建模与求解
4.1.3 含间隙多体机械系统动力学分析
4.1.4 多体机械系统的虚拟样机技术
4.2 三齿轮联动双曲柄环板式减速器虚拟样机建模
4.2.1 ADAMS 软件简介
4.2.2 运动副关系的确立
4.2.3 动力学模型建立
4.3 虚拟样机仿真结果与分析
4.3.1 方案一采用直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.2 方案一采用斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.3 方案二采用直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
4.3.4 方案二采用斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真
本章小结
第五章 样机振动噪声测试及其虚拟样机对比分析
5.1 减速器动态性能测试试验
5.1.1 试验测试方法
5.1.2 噪声的产生原因分析
5.1.3 测试的实验设备和方法
5.2 样机性能测试及其试验对比
5.2.1 样机噪声测试结果
5.2.2 样机振动测试结果与虚拟样机对比分析
本章小结
第六章 系统动力学分析与验证
6.1 系统动力学分析
6.1.1 输入端模型的建立
6.1.2 曲柄轴模型的建立
6.1.3 环板模型的建立
6.1.4 摆线轮和输出轴模型的建立
6.1.5 动力学模型的求解方法
6.2 动力学计算结果与虚拟样机改进设计
6.2.1 样机的固有频率计算
6.2.2 齿轮传动参数设计与改进
6.2.3 改进模型的动力学仿真与分析
本章小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3858374
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