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新型空间凸轮活齿精密传动计算机辅助设计

课题来源于国家“863”计划项目“新型空间凸轮活齿精密传动及其应用研究”(课题编号:2001AA423190)。新型空间凸轮活齿传动具有传动精度高、啮合间隙可调、自锁性能好等优点,在机器人、机床、仪器仪表等工业领域有着广泛的应用前景。空间凸轮活齿精密传动属于空间多齿啮合传动,其设计计算较为复杂。论文着重对空间凸轮活齿传动的相关基础理论包括齿形理论、力学特性及传动效率等进行了研究,编写了相应的数值计算程序;开发了关于该新型传动的计算机辅助设计/分析软件。本文的研究工作是该“863”计划项目的重要组成部分,主要内容包括:(1)根据单参数曲面族包络的理论和定传动比条件,建立了正弦型端齿共轭啮合零件理论齿廓方程,讨论了刀具半径对啮合齿形的影响,给出了啮合零件的修正齿形及刀具中心轨迹的求解方法。推导了空间凸轮和端齿的主曲率和主曲率半径的计算公式,给出了计算实例。(2)建立了正弦型端齿空间凸轮活齿传动的力学分析模型;根据弹性力学赫兹接触理论  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

三相活齿传动的理论研究

活齿传动是一种新型的传动形式,具有体积小、传动比大、承载能力高和抗冲击能力强等特点,因而具有广阔的应用前景。本课题针对单相活齿传动存在的诸多问题,提出了一种新型的三相活齿传动形式。研究表明,此新型活齿传动具有结构更为紧凑、受力平衡、承载能力高等一系列优点,因而具有重要的研究价值。论文的主要内容包括:(1) 通过对几种常见的活齿传动型式的研究,建立了活齿传动的结构理论、运动学及齿形理论,为新型三相活齿传动的研究和设计提供了理论基础。(2) 给出了新型三相活齿传动的结构原理,分析了新型活齿激波器的几何特性;利用活齿传动的机构模型,推导出了新型活齿传动的齿形方程及其齿形参数评价方程;利用MATLAB建立了新型活齿传动的数学模型,为活齿传动设计提供了重要依据;并根据数学模型的仿真结果,分析了基本参数对齿形、齿形曲率以及齿形压力角等齿形设计评价参数的影响规律,为活齿传动设计提供了重要参考。(3) 介绍了新型滚柱活齿传动的结构组成及传动原理...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

《四川大学学报(工程科学版)》2016年06期
四川大学学报(工程科学版)

基于热分析的二齿差摆杆活齿传动中心轮模态研究

二齿差摆杆活齿传动是在一齿差摆杆活齿传动基础上研究开发的一种新型活齿传动,具有多齿啮合、承载能力强、传动效率高、传动比大等特点[1]。赵纯可等[2]研究了其齿形,还未研究其振动特性。虽已有文献研究其它形式的活齿传动的振动问题。梁尚明等[3-4]分别对摆动活齿减速器系统、滚柱活齿减速器轴系进行了模态分析;安子军[5]从数理角度对一齿差摆杆活齿传动进行了振动分析。但这些研究都没有考虑温度场的影响。实际上,由于二齿差摆杆活齿传动常应用于高速、重载环境,活齿与中心轮啮合副、活齿与激波器啮合副、摆杆与活齿和活齿架形成的转动副均会产生大量的热并且会形成不均匀的温度场,而温度场的分布情况对活齿传动系统的传动效率、动态性能以及承载能力等有重要的影响。活齿传动系统温度的升高会造成结构材料的力学性能下降,从而影响到传动系统的固有频率。传动系统的非均匀温度场及约束还会使系统零件内部产生拉应力或者压应力,使结构的局部刚度增大或者减小,也会影响结构的固有...  (本文共6页) 阅读全文>>

《机械工程师》2016年12期
机械工程师

螺旋活齿减速器结构优化

0 引言螺旋钢球活齿传动是一种空间行星式新型传动,该传动已在中国的一些行业运用成功,并正在逐步推广运用中。该传动具有大的传动比,其大小取决于两个螺旋参数β1、β3之间的配合。同轴传动,有恒定的机械效率,传动更加平稳,脉动更小。同时啮合齿数多,承载能力和抗冲击能力强,不需要少齿差行星齿轮传动所必须的输出机构,结构紧凑。该传动中全部零件之间基本上是处于滚动接触状态,螺旋钢球活齿传动设计灵活[1-2],可以采用与滚珠丝杠完全相同的制造工艺,工艺简单。如何利用计算机辅助手段优化设计出技术经济效果最佳的螺旋钢球活齿传动,本文利用Matlab软件的最优方法对其进行初步探讨。1 Matlab数学模型的建立1.1 设计变量的选择选择4个设计变量X=[x1,x2,x3,x4]T=[D1,dg,K,S]T。式中:D1为输入轴的直径,60~70 mm;dg为活齿直径,8~15 mm;K为活齿个数,3~10;S为机架、输入的螺旋线数。1.2 目标函数的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《工程科学与技术》2017年S1期
工程科学与技术

二齿差摆盘式活齿传动的结构与齿形分析

活齿传动是一种用来传递两同轴间回转运动的机械传动,因其具有结构紧凑、传动比范围广、承载能力大、传动效率高等优点,引起了科技工作者的广泛关注[1]。近些年的相关研究以摆动活齿传动、摆杆活齿传动等平面活齿传动较为常见[2-8],轴向活齿传动则较少涉及,仅以圆柱正弦活齿传动为代表[9-10],但其内外滚道的嵌套式结构不仅使整体的径向尺寸难以有效缩减,而且零件的制造与装配较为困难。摆盘式活齿传动是一种空间形式的活齿传动。它除了具有平面活齿传动多齿啮合、传动效率高等共同优点外,其突出特点是用摆盘式激波器替代了单波偏心圆激波器,使径向激波变成轴向激波,径向尺寸紧凑[1]。尤其适用于重载、大传动比、径向空间小的工作状况。目前,国内外关于摆盘式活齿传动的研究较少,且只限于一齿差活齿传动的范围[1]。在一齿差摆盘式活齿传动中,作为激波器的摆盘,其自身力偶不平衡问题与载荷不平衡问题始终难以有效解决。虽然可以采用曲拐套加止推轴承的组合设计[1],但这...  (本文共7页) 阅读全文>>

《制造技术与机床》2015年08期
制造技术与机床

任意齿差滚动活齿传动压力角计算方法及其影响因素分析

滚动活齿传动具有结构紧凑、传动比大、承载能力强和传动效率高等特点,在航空航天、数控机床、医疗器械等领域具有良好的应用前景[1]。一齿差滚动活齿传动通常采用偏心圆激波器,需进行动平衡处理。李瑰贤等[2]建立了偏心圆滚动活齿传动的力学模型,推导了滚柱活齿传动机构各构件的受力计算公式;Krylov N.V.[3]对偏心圆滚动活齿传动进行强度分析,得到了应力和应变的分布情况。多齿差滚动活齿传动装置为几何轴对称结构,在传动过程中易实现整机静、动态受力自平衡,避免传动系统的振动激励,成为活齿传动领域的研究热点。董新蕊等[4]提出凸轮激波复式滚动活齿传动装置,对其传动原理、传动比及传动特性进行了分析;MIZUKAMI等[5-6]提出了一种活动销输入型摆线凸轮多齿差滚动活齿传动机构;梁尚明等[7]将优化设计理论与稳健设计方法相结合,建立了二齿差滚动活齿传动的多目标稳健优化设计数学模型;黄劲枝等[8]对激波器和中心轮齿廓均采用余弦类曲线的任意齿差...  (本文共7页) 阅读全文>>