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简谈动力学三齿轮联动环板式针摆行星传动虚拟样机与其试验题目

收藏本文 2024-04-10 点赞:28632 浏览:124005 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论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探讨》,以三齿轮联动双曲柄四环板式针摆行星减速器为探讨对象进行探讨,环板式针摆行星传动这种新型传动形式,是在深入浅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,目前该探讨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论述支持。结合已取得的科研成果,本论文在数字化设计、模型的动力学浅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探讨。1、结合数字化设计原则,参考传统针摆行星传动设计策略,并充分考虑环板式针摆行星传动的结构特点,分别采取渐开线齿轮传动设计计算论述和摆线传动参数设计策略编制软件,对传动结构中传动零件和轴承的基本参数进行浅析计算;推导并编制了参数优化设计和受力浅析计算软件系统;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,为使摆线轮在工作历程中具有合理的同时受力齿数和较高的传动效率,采取等距修形和移距修形的组合修形策略进行摆线齿形的加工,由此,在Pro/E软件中建立了符合实际摆线齿形的参数化模型,可以方便灵活的获得设计计算所需的摆线轮齿形,实现交互式的参数化设计;同时,探讨了准确的渐开线齿形建模策略,并结合齿轮刀具参数化包络原理实现整个齿廓形状的参数化建模,实现有着齿侧间隙的齿形条件下准确的虚拟仿真;最后,结合已有的样机尺寸参数构建了四种不同型式的样机装配模型,为后续的有限元浅析和动力学虚拟样机建模和仿真计算奠定了基础。3、结合物理样机实验室验证,在获得了减速器整机装配模型的基础上,将模型导入ADAMS软件中进行了各种工况条件下的动力学虚拟仿真浅析,通过仿真浅析不但获得了运动、动力学仿真结果,还通过提取影响整机动力学特性的主要零部件的质心加速度、角加速度等计算数据,并进行对应的时域频域变换,获得了反映减速器各构件动力学特性的频谱图,代替实验室振动测试,获得了影响整机振动特性的主要频率响应区间,为改善样机的动力学性能提供了依据。4、论述浅析的根本目的是为产品怎么写作,由此,在完成全面系统的有关减速器设计的论述浅析后,结合样机的有限元模态浅析和虚拟动力学仿真结果指导完成物理样机的实验室性能试验,获得包括振动、噪声等测试数据,并与前述获得的有限元模态浅析结果和动力学虚拟样机仿真结果进行了比较浅析,浅析了影响整机振动响应特性的主要频率范围,并验证了虚拟模型的正确性。以此为基础进行整机动力学浅析,并进行模型的改善设计与虚拟仿真在渐开线三环式传动装置中也目前有运用在建筑施工、矿山机械设备上的双电机驱动三环式打桩机,结构如图1.3所示。其左右两侧可以安装两台同型号电动机同时驱动曲柄轴转动,而输出轴为中空的结构,可以让钻杆通过。关键词:环板式针摆行星传动论文有限元模态浅析论文动力学仿真论文试验探讨论文

    摘要5-7

    Abstract7-12

    第一章 绪论12-29

    1.1 选题的背景及作用12-17

    1.2 工作原理及结构特点17-20

    1.3 本论文主要探讨内容20-21

    1.4 探讨策略及近况综述21-29

    1.4.1 数字化设计21-24

    1.4.2 有限元仿真浅析24-25

    1.4.3 虚拟样机技术25-29

    第二章 基本参数系列化设计计算29-52

    2.1 环板式针摆行星传动系列化设计29-47

    2.1.1 机型系列确定29-30

    2.1.2 渐开线齿轮传动参数计算30-33

    2.1.3 针摆行星传动计算33-47

    2.2 物理样机浅析计算47-51

    2.2.1 三齿轮基本参数设计与强度校核47-50

    2.2.2 摆线针轮受力浅析及强度计算50-51

    本章小结51-52

    第三章 环板式针摆行星传动的三维建模及其有限元浅析52-76

    3.1 三维实体建模52-64

    3.1.1 PRO/E 介绍52

    3.1.2 摆线轮建模52-54

    3.1.3 高速轴渐开线齿轮的实体建模54-61

    3.1.4 其他主要零件的实体建模61-62

    3.1.5 零件装配模型62-64

    3.2 主要零部件的有限元模态浅析64-75

    3.2.1 有限元模态浅析介绍64

    3.2.2 摆线轮及输出轴的模态浅析64-65

    3.2.3 环板有限元浅析计算65-70

    3.2.4 箱体的模态浅析计算70-74

    3.2.5 曲柄轴的模态浅析计算74-75

    本章小结75-76

    第四章 环板式针摆行星传动的虚拟样机及仿真浅析76-115

    4.1 虚拟样机技术综述76-79

    4.1.1 多系统统与计算机技术的运用76-77

    4.1.2 多系统统动力学建模与求解77

    4.1.3 含间隙多体机械系统动力学浅析77-78

    4.1.4 多体机械系统的虚拟样机技术78-79

    4.2 三齿轮联动双曲柄环板式减速器虚拟样机建模79-83

    4.2.1 ADAMS 软件介绍79

    4.2.2 运动副联系的确立79-82

    4.2.3 动力学模型建立82-83

    4.3 虚拟样机仿真结果与浅析83-113

    4.3.1 案例一采取直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真83-94

    4.3.2 案例一采取斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真94-101

    4.3.3 案例二采取直齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真101-107

    4.3.4 案例二采取斜齿轮驱动双曲柄结构的动力学仿真107-113

    本章小结113-115

    第五章 样机振动噪声测试及其虚拟样机比较浅析115-126

    5.1 减速器动态性能测试试验115-118

    5.1.1 试验测试策略115-116

    5.1.2 噪声的产生理由浅析116-117

    5.1.3 测试的实验设备和策略117-118

    5.2 样机性能测试及其试验比较118-125

    5.2.1 样机噪声测试结果118-120

    5.2.2 样机振动测试结果与虚拟样机比较浅析120-125

    本章小结125-126

    第六章 系统动力学浅析与验证126-141

    6.1 系统动力学浅析126-134

    6.1.1 输入端模型的建立127

    6.1.2 曲柄轴模型的建立127-130

    6.1.3 环板模型的建立130-131

    6.1.4 摆线轮和输出轴模型的建立131-132

    6.1.5 动力学模型的求解策略132-134

    6.2 动力学计算结果与虚拟样机改善设计134-140

    6.2.1 样机的固有频率计算134-135

    6.2.2 齿轮传动参数设计与改善135-138

    6.2.3 改善模型的动力学仿真与浅析138-140

    本章小结140-141

    结论141-144

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