环板式内摆线针齿行星传动动力学分析

发布时间：2017-06-15 09:08

  本文关键词：环板式内摆线针齿行星传动动力学分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在实际生产中,为获得所需传动比,提升工作效率,需要用到大量的传动机构。现在的多级传动机构结构相对复杂,占用空间大,重量相应较大,维护不便。而轻便的传动机构又无法满足所需传动比,承载较大时又易损坏。为此本论文在前人的基础上设计出一种新型的环板式内摆线针齿行星传动机构。该机构具有结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点。同时本论文就环板式内摆线针齿行星传动机构的动力学做了相关研究。 首先,本文介绍了环板式内摆线针齿行星传动机构的传动原理,确定了机构的主要设计参数,推导了廓线方程,分析了针齿的受力,计算了机构的传动比以及传动效率,研究了机构的平衡,并给出了一种方法以实现摆动力矩的平衡。 其次,本文完成了机构的零件图以及二维装配图,利用三维机械设计软件SolidWorks建立了机构的三维实体模型,并以此建立了环板式内摆线针齿行星传动机构的动力学模型,推导了机构的动力学微分方程,并求解了动力学微分方程,得出了机构的固有频率。 再次,本文以ADAMS为平台,建立了机构的虚拟样机模型,对虚拟样机进行了动力学仿真分析,验证了机构的传动比,得到了内摆线环板与针齿的啮合作用力曲线图,并对仿真分析结果进行了研究；运用Workbench对机构进行了模态分析以及谐响应分析,得到了机构的固有频率、振型图以及频率响应曲线图。 最后,本文试制了环板式内摆线针齿行星传动机构的物理样机,样机的成功运行证明了环板式内摆线针齿行星传动机构原理的可行性,同时对样机进行了模态实验研究,为进一步研究环板式内摆线针齿行星传动机构的动力学行为,改善其动力学特性提供了基础。
【关键词】：环板式内摆线针齿传动 动力学模型 ADAMS 动力学分析
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.425
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景及其研究意义9
• 1.2 摆线针齿减速器研究动态及发展趋势9-12
• 1.2.1 国外摆线针齿减速器发展概况10
• 1.2.2 国内摆线针齿减速器发展概况10-12
• 1.3 摆线针齿传动原理及主要特点12-13
• 1.3.1 摆线针齿传动原理12
• 1.3.2 摆线针齿传动主要特点12-13
• 1.4 摆线针齿传动动力学研究现状13-14
• 1.5 本文研究内容14-15
• 2 环板式内摆线针齿行星传动机构设计15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 机构传动原理15-17
• 2.2.1 机构的结构组成15-16
• 2.2.2 机构的传动原理16-17
• 2.3 机构设计参数17-18
• 2.3.1 机构主要设计参数介绍17-18
• 2.3.2 机构主要设计参数选取18
• 2.4 摆线齿廓的形成18-21
• 2.4.1 两圆外啮合形成法19-20
• 2.4.2 两圆内啮合形成法20-21
• 2.5 内摆线齿廓曲线方程21-23
• 2.6 摆线针齿受力分析23-25
• 2.7 机构传动比和传动效率25-26
• 2.7.1 机构传动比25-26
• 2.7.2 机构传动效率26
• 2.8 机构平衡分析26-28
• 2.9 本章小结28-29
• 3 环板式内摆线针齿行星传动动力学模型29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 环板式内摆线针齿行星传动29-31
• 3.2.1 环板式内摆线针齿行星传动的结构组成29-30
• 3.2.2 环板式内摆线针齿行星传动的实体建模30-31
• 3.3 环板式内摆线针齿行星传动动力学建模31-35
• 3.3.1 模型建立方法32
• 3.3.2 动力学模型32-35
• 3.4 摆线针齿啮合刚度计算35-38
• 3.4.1 摆线针齿单对齿的啮合刚度35-37
• 3.4.2 摆线针齿综合啮合刚度37-38
• 3.5 轴承刚度计算38-39
• 3.6 动力学模型求解39-41
• 3.6.1 动力学模型求解方法39-40
• 3.6.2 动力学模型求解过程40-41
• 3.7 求解结果41-42
• 3.8 本章小结42-43
• 4 环板式内摆线针齿行星传动动力学仿真43-61
• 4.1 引言43
• 4.2 环板式内摆线针齿行星传动装置仿真分析环境43-44
• 4.2.1 ADAMS简述43
• 4.2.2 ADAMS功能43
• 4.2.3 ADAMS组成43
• 4.2.4 ADAMS仿真分析流程43-44
• 4.3 建立虚拟样机模型44-46
• 4.4 虚拟样机动力学仿真分析46-48
• 4.4.1 定义接触46
• 4.4.2 碰撞参数介绍46-47
• 4.4.3 碰撞参数计算47-48
• 4.5 虚拟样机动力学仿真结果48-51
• 4.6 虚拟样机仿真结果分析51
• 4.7 虚拟样机模态分析51-57
• 4.7.1 Workbench简述51-52
• 4.7.2 Workbench模态分析概述52
• 4.7.3 Workbench模态分析流程52-53
• 4.7.4 Workbench模态分析结果53-57
• 4.8 虚拟样机谐响应分析57-60
• 4.8.1 谐响应分析概述57-58
• 4.8.2 谐响应分析流程58
• 4.8.3 谐响应分析结果58-60
• 4.9 本章小结60-61
• 5 样机试制及实验结果分析61-67
• 5.1 引言61
• 5.2 样机试制61-62
• 5.3 实验内容62-63
• 5.3.1 实验方案62
• 5.3.2 实验设备62
• 5.3.3 实验目的62-63
• 5.3.4 实验过程63
• 5.4 模态实验分析系统63
• 5.5 实验步骤63-65
• 5.6 实验结果分析65-66
• 5.7 本章小结66-67
• 6 结论67-68
• 7 展望68-69
• 8 参考文献69-75
• 9 攻读硕士学位期间发表论文情况75-76
• 10 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：环板式内摆线针齿行星传动动力学分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：452020