三环减速器的数字化建模运动仿真及实验研究

发布时间：2017-06-26 05:01

  本文关键词：三环减速器的数字化建模运动仿真及实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代机械化水平的不断提高，人们的生活愈加便利，对机电产品的性能要求也不断提高，机电产品只有向着轻量化、高效率、低能耗、低噪声等方向发展才会有市场、有竞争力。三环减速器属于少齿差行星齿轮传动的一种形式，以其减速比大、体积小、承载能力强、结构紧凑、功率范围广等特点，已在各行各业中广泛应用[1]。内齿板是三环减速器的关键零部件，其制造精度直接影响三环减速器的性能。但是，现在广泛使用的内齿板加工方案存在诸多不足，严重影响着三环减速器的应用及推广。同时，三环减速器的结构特点--内齿板啮合条件，决定了内齿板的装配顺序。迄今，也没有文献能把三环减速器内齿板的装配顺序解释清楚，导致三环减速器经常无法正确装配，直接制约三环减速器的发展。 文中对三环减速器内齿板的加工方法、装配顺序及结构形式进行理论分析实验研究。首先，根据三环减速器的啮合条件，提出一种新的内齿板的加工方案，并用CAD软件UG采用新的内齿板加工方案对三环减速器进行数字化建模。通过对虚拟样机的运动仿真分析，仿真结果表明新方案加工的内齿板满足减速比，证明了新的内齿板加工方案的可行性；其次，通过对三环减速器的啮合条件的分析，提出三环减速器内齿板装配顺序与输入轴上的键槽分布有关。假设若干内齿板的装配顺序，通过不同装配顺序的对比，，证明了内齿板的装配顺序确实与输入轴上的键槽分布有关；然后，利用UG NX7.0和ANSYS workbench对三环减速器的箱体进行模态分析求解，确定了三环减速器的箱体的固有频率和对应振型，对避免系统共振的发生提供了重要依据。最后，对三环减速器的箱体的进行振动加速度测试试验，利用Matlab软件编程对采集的振动加速度信号进行傅里叶变换，绘制出箱体的振动频谱曲线，然后根据曲线特征分析三环减速器齿轮箱的动态性能。
【关键词】：三环减速器 内齿板 模态分析 装配顺序
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 选题意义和实用价值8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文研究内容10-12
• 第2章 三环减速器内齿板加工方法研究12-28
• 2.1 三环减速器内齿板已有加工方法12-15
• 2.1.1 三环减速器简介12-13
• 2.1.2 已有的内齿板加工方法13-15
• 2.2 新的内齿板加工方法15
• 2.2.1 三环减速器啮合条件的理论分析15
• 2.2.2 新的内齿板加工方案15
• 2.3 运用运动仿真验证新的内齿板加工方案的可行性15-27
• 2.3.1 三环减速器虚拟样机的建立16-24
• 2.3.2 运动仿真分析24-27
• 2.4 新旧加工方案的对比分析27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 三环减速器内齿板装配顺序研究28-36
• 3.1 三环减速器内齿板装配中出现的问题28
• 3.2 根据三环减速器啮合条件提出假想装配方案28-30
• 3.2.1 三环减速器内齿板装配顺序的分析28-29
• 3.2.2 三环减速器假想的装配方案29-30
• 3.3 对假想装配方案的对比分析30-35
• 3.3.1 对假象装配方案的进行装配30-34
• 3.3.2 对装配方案进行分析34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 三环减速器箱体的动力学模态分析36-48
• 4.1 模态分析的基本理论36-37
• 4.2 有限元 ANSYS 模态分析过程37-39
• 4.2.1 有限元模态提取方法38-39
• 4.3 三环减速器的箱体模型建立39-40
• 4.3.1 三环减速器箱体的三维实体建模39-40
• 4.3.2 三环减速器箱体的结构简化40
• 4.4 三环减速器箱体有限元模型的建立40-42
• 4.4.1 三环减速器箱体材料信息的确定40-41
• 4.4.2 三环减速器单元信息的选择和网格划分41-42
• 4.5 三环减速器箱体约束模态分析42-47
• 4.5.1 边界条件的确定42
• 4.5.2 三环减速器箱体的约束模态计算42-45
• 4.5.3 箱体的约束模态计算结果分析45-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 三环减速器的动态性能试验与数据处理48-56
• 5.1 三环减速器实验平台的搭建48-52
• 5.1.1 三环减速器动态实验测量装置简介48-49
• 5.1.2 试验软件的选取49-50
• 5.1.3 试验参数的选择50-51
• 5.1.4 三环减速器振动测量51-52
• 5.2 三环减速器动态性能试验分析52-55
• 5.2.1 傅里叶变换52
• 5.2.2 三环减速器动态性能分析52-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 展望57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间的研究成果62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王世彤,闫换新,刘荣强,李华敏;Experimetal Study on Load Equilibration and Vibration Reduction in 3-Ring-Gear Reducer[J];Journal of Harbin Institute of Technology;1997年03期

2 戴红娟;周红良;;偏曲轴少齿差行星减速器箱体的模态分析[J];机械设计与制造;2010年12期

3 应海燕;杨锡和;;K—H型三环减速器的研究[J];机械传动;1992年04期

4 张淳,梁治国;内齿行星齿轮传动受力特性的研究[J];机械传动;2000年03期

5 吴春英，周志明，王信，梁治国;内齿行星齿轮传动装配条件的分析[J];机械传动;1995年04期

6 梁永生,李华敏,辛绍杰,李瑰贤;三环减速器均载机构及其动力学分析[J];机械设计;2000年02期

7 黄文振;三环减速器振动问题研究[J];机械工程学报;1994年02期

8 范元勋,王华坤;基于遗传算法的少齿差行星齿轮传动参数优化设计[J];机械设计与制造工程;2002年06期

9 崔建昆,白国振;三环减速器环板惯性力平衡和实验研究[J];机械;1998年01期

10 牛军龙;张淳;;基于Pro/E的三环减速器三维建模及运动仿真[J];煤矿机械;2012年05期

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本文编号：484839