双激波套筒活齿传动模糊可靠性及动力学性能分析

发布时间：2021-02-05 22:14

　　作为一种新型活齿传动结构,双激波套筒活齿传动不仅具有线接触传递动力、传动效率高、承载能力强、结构紧凑和传动比范围广等优点,还克服了偏心圆激波器在旋转过程中有附加动载荷的缺点,实现激波器的自平衡。本文对双激波套筒活齿传动进行了齿形分析、传动特性分析、受力分析、模糊可靠性分析、动力学建模及动态特性分析。根据活齿传动的传动结构及原理,推导出中心轮理论齿形和工作齿廓;分析以中心轮工作齿廓不发生干涉为条件的传动比、活齿半径、激波器基圆半径及偏距等齿形参数的取值关系;不计活齿自转,绘制活齿的圆心速度和摆动角速度变化曲线并计算啮合副的滑动率,分析齿形参数对滑动率的影响;考虑载荷与变形之间的非线性关系和活齿空心度对变形的影响,建立啮合副非线性力学模型,分析各啮合力的变化规律及影响因素。针对双激波活齿传动的模糊可靠性问题,提出一种基于智能算法的改进响应面法。基于模糊理论,将智能算法与可靠性分析方法相结合,利用蒙特卡罗法抽样,经网络训练,建立改进的响应面法模型。采用应力—强度干涉理论,以活齿传动的输入力矩、弹性模量、泊松比、工作齿长为输入随机变量,接触强度为输入模糊变量,建立干涉可靠性模型。通过不同方法计... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可靠度理论与计算方法
        1.2.2 动态可靠性分析
        1.2.3 活齿传动动力学研究
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 双激波套筒活齿传动齿形综合及非线性力学性能分析
    2.1 齿形综合
        2.1.1 传动原理与齿廓方程
        2.1.2 套筒齿轮与活齿架参数设计
        2.1.3 齿形分析
    2.2 传动特性分析
        2.2.1 套筒活齿摆动角速度
        2.2.2 滑动率
    2.3 啮合力分析
        2.3.1 啮合副力学模型
        2.3.2 参数分析
    2.4 双激波套筒活齿传动运动仿真
    2.5 本章小结
第3章 基于改进的响应面法双激波套筒活齿传动模糊可靠性分析
    3.1 改进响应面法
        3.1.1 量子行为粒子群优化算法
        3.1.2 BP神经网络
        3.1.3 改进的响应面法基本思想
        3.1.4 数值算例
    3.2 模糊可靠性设计
        3.2.1 双激波套筒活齿传动应力分析
        3.2.2 模糊集合与模糊可靠度
        3.2.3 隶属函数的选择
        3.2.4 模糊-随机变量的转化
    3.3 接触疲劳强度模糊可靠性分析
    3.4 本章小结
第4章 双激波套筒活齿传动系统动态模糊可靠性及全局灵敏度分析
    4.1 动态模糊可靠性
        4.1.1 考虑失效相关性的多次载荷下可靠性分析
        4.1.2 基于Gamma过程的强度退化
        4.1.3 模糊可靠性分析
    4.2 动态可靠性全局灵敏度分析
        4.2.1 核密度估计
        4.2.2 矩独立灵敏度指标
    4.3 系统动态模糊可靠性和全局灵敏度分析
        4.3.1 动态模糊可靠性分析
        4.3.2 系统动态全局灵敏度分析
    4.4 本章总结
第5章 双激波套筒活齿传动系统动态特性分析
    5.1 非Hertz接触问题的求解模型
    5.2 系统动力学模型
        5.2.1 误差模型建立
        5.2.2 啮合副间的相对位移
        5.2.3 系统动力微分方程
        5.2.4 系统平移—扭转耦合动力学方程
    5.3 系统动态响应求解
        5.3.1 啮合副刚度计算
        5.3.2 系统动态特性分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]采煤机截割部扭矩轴的动态可靠性分析[J]. 杨周,姜超,张义民,姜红猛.  东北大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]直升机减速器干运转能力设计与分析[J]. 宋武生,杨长盛.  机械传动. 2020(01)
[3]实况下机械零件的动态可靠性分析[J]. 杨周,姜红猛,张义民,姜超.  东北大学学报(自然科学版). 2019(11)
[4]基于双点加点策略的改进Kriging响应面可靠度计算方法[J]. 李永华,梁校嘉,宫琦.  中国机械工程. 2019(17)
[5]齿轮传动动态运动精度可靠性分析[J]. 彭鹏,肖体熠,刘涛,张均富.  机械传动. 2019(05)
[6]精密钢球传动系统动力学建模与模态分析[J]. 张悦,安子军,刘子强,白晓鹏.  振动与冲击. 2019(04)
[7]考虑不同失效相关性的系统可靠性分配方法[J]. 张玉刚,孙杰,喻天翔.  机械工程学报. 2018(24)
[8]考虑啮合齿对失效相关性的齿轮系统可靠性评估[J]. 白恩军,谢里阳,胡杰鑫.  西安交通大学学报. 2018(05)
[9]摆线钢球行星传动运动分叉特性研究[J]. 杨荣刚,安子军,姜威.  振动与冲击. 2017(16)
[10]空心圆柱滚子弹性趋近量的计算方法[J]. 刘彦奎,魏延刚,关天民,张秀娟.  大连交通大学学报. 2017(03)

硕士论文
[1]XKJ-480型精炼机用活齿减速机的试验研究[D]. 申健.大连交通大学 2014
[2]中空滚柱活齿减速机在破胶机中的开发与研究[D]. 孟范鹏.大连交通大学 2013
[3]摆动活齿传动的振动及模糊可靠性设计的研究[D]. 张均富.四川大学 2002



本文编号：3019665