正弦往复式钢球传动研究

发布时间：2017-06-19 11:12

  本文关键词：正弦往复式钢球传动研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：精密传动装置广泛应用于机器人、精密机床、仪表、医疗器械等领域中，它的进步与发展即在一定程度上代表了一个国家的机械工业水平，也将大力推动这个国家机械工业在高精尖领域的发展。正弦往复式钢球传动是在参考滚柱活齿传动和摆线钢球传动的传动原理与结构的基础上提出来的，它属于空间多齿啮合传动，既有普通活齿传动结构紧凑、承载能力强、噪音小等特点，又能通过调节间隙调节螺旋使得钢球与齿面保持紧密接触，保证传动的精确性。深入研究其传动原理和传动性能对进一步研究和发展这种传动机构有着重要的意义。 本文分析了正弦往复式钢球传动的结构组成和传动原理，利用三维建模软件UG建立了该传动机构中主要构件的虚拟实体模型，完成了虚拟样机的装配。 应用啮合原理推导出传动机构中激波器和端齿轮的理论齿形曲线方程和实际齿形曲线方程，研究了激波器和端齿轮齿面的加工方法。利用在分度圆柱展开面上的激波器和端齿轮的齿形展开曲线进行综合分析，研究分析了加工时端齿轮齿面发生的顶切现象，推导出端齿轮实际齿廓发生顶切的条件。 对传动机构的运动学进行了分析，并利用运动仿真软件ADAMS对机构的运动特性进行了仿真研究。研究了传动机构的滑动率，并分析机构中各设计参数对滑动率的影响。 根据赫兹理论和变形协调理论分析了机构中各啮合副受力，并提出计算方法，给出了实例计算绘制出各个接触力的变化曲线，，研究分析了机构各设计参数对接触力的影响。分析了正弦往复式钢球传动的自锁特性。 应用弹性流体润滑理论对传动机构中最小油膜厚度进行了计算分析，研究了机构各设计参数对最小油膜厚度的影响。
【关键词】：正弦往复式 钢球传动 运动学 受力分析 自锁 弹性流体润滑
【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
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 少齿差行星传动的研究发展8-11
• 1.3 本文研究的意义和主要内容11-14
• 第2章 正弦往复式钢球传动的结构与传动原理14-18
• 2.1 正弦往复式钢球传动的结构与三维建模14-15
• 2.1.1 正弦往复式钢球传动的组成结构14-15
• 2.1.2 正弦往复式钢球传动的传动原理15
• 2.2 正弦往复式钢球传动的三维建模15-17
• 2.3 本章小结17-18
• 第3章 正弦往复式钢球传动的齿形综合18-30
• 3.1 理论齿形方程18-21
• 3.1.1 激波器的理论齿形方程18-19
• 3.1.2 端齿轮的理论齿形方程19-21
• 3.2 实际齿形方程21-24
• 3.2.1 激波器的实际齿形方程21-22
• 3.2.2 端齿轮的实际齿形方程22-23
• 3.2.3 激波器和端齿轮的实际齿廓成型方法23-24
• 3.3 齿廓曲线的曲率及曲率半径24-29
• 3.3.1 激波器和端齿轮齿形曲线的展开25-26
• 3.3.2 展开曲线的曲率及曲率半径26-28
• 3.3.3 实际齿廓产生顶切的条件分析28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 正弦往复式钢球传动运动学分析30-44
• 4.1 运动分析30-33
• 4.1.1 机构自由度计算30-31
• 4.1.2 机构能保证定传动比传动31-32
• 4.1.3 机构在传动过程中无冲击32-33
• 4.2 虚拟样机技术概述33-35
• 4.2.1 虚拟样机技术简介33-34
• 4.2.2 ADAMS 软件简介34-35
• 4.3 虚拟样机仿真分析35-38
• 4.3.1 建立仿真虚拟样机35-37
• 4.3.2 结果分析37-38
• 4.4 滑动率 U 分析38-41
• 4.5 设计参数对滑动率 U 的影响41-43
• 4.5.1 正弦线幅值 A 对滑动率 U 的影响41
• 4.5.2 分度圆半径 R 对滑动率 U 的影响41-42
• 4.5.3 传动比 i 对滑动率 U 的影响42-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第5章 正弦往复式钢球传动的力学分析44-57
• 5.1 正弦往复式钢球传动受力分析44-49
• 5.1.1 正弦往复式钢球传动的静力平衡分析44-45
• 5.1.2 钢球与激波器啮合副受力分析45-48
• 5.1.3 接触力 F_J、F_D、F_B的计算方法48-49
• 5.2 实例计算49-50
• 5.3 设计参数对接触力的影响50-53
• 5.3.1 正弦线幅值 A 对接触力的影响50-51
• 5.3.2 分度圆半径 R 对各啮合副处接触力的影响51-53
• 5.4 正弦往复式钢球传动自锁特性分析53-56
• 5.4.1 自锁条件53-54
• 5.4.2 自锁特性的数值分析54-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第6章 正弦往复式钢球传动润滑分析57-70
• 6.1 弹性流体润滑理论基础57-65
• 6.1.1 雷诺方程57-61
• 6.1.2 接触问题的弹性力学基础61-63
• 6.1.3 雷诺方程求解63-64
• 6.1.4 弹性变形方程求解64-65
• 6.2 润滑膜厚计算及分析65-67
• 6.2.1 最小润滑膜厚计算公式65
• 6.2.2 最小润滑膜厚计算方法65-67
• 6.2.3 实例计算67
• 6.3 设计参数对最小润滑膜厚影响67-69
• 6.3.1 正弦线幅值 A 对最小油膜厚度影响67-68
• 6.3.2 分度圆半径 R 对最小油膜厚度影响68-69
• 6.3.3 钢球半径 r 对最小油膜厚度影响69
• 6.4 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-74
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果74-75
• 致谢75-76
• 作者简介76

【参考文献】

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本文编号：462334