本文關鍵詞：直齒輪傳動系統(tǒng)彈性誤差運動模型及精度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動是應用廣泛的機械傳動機構,隨著機械傳動裝備向高精密方向發(fā)展,齒輪傳動系統(tǒng)誤差及其特性成為重要的性能標志。由于齒輪傳動系統(tǒng)誤差與各個零件的形狀、誤差、彈性變形與負載存在著密切的聯(lián)系。因此,研究其傳動系統(tǒng)誤差需要建立各個零件形狀、誤差、彈性變形與負載的有效等效機制,構建齒輪傳動系統(tǒng)精度等效模型。課題來源于國家自然科學基金“精密齒輪傳動系統(tǒng)精度特性的多重共軛復合模型”項目,以直齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象,對其建立了直齒輪傳動系統(tǒng)彈性誤差運動模型,揭示了齒輪傳動系統(tǒng)誤差與各個零件的幾何誤差及彈性變形、負載之間的內在聯(lián)系,為齒輪傳動系統(tǒng)設計的零件精度分配與設計提供新的理論基礎。論文的主要研究內容如下：介紹了關于標架及其特性等微分幾何學知識,建立了直齒輪漸開線齒廓Frenet標架與對應的Frenet結構方程,為后續(xù)的研究做理論基礎。基于實際的直齒輪傳動系統(tǒng)的零件組成、彈性與誤差分析,將軸系上的軸承組件的幾何誤差等效映射為剛性盤形凸輪輪廓,其彈性約束等效映射為多個彈簧約束的凸輪直動從動件支承；根據(jù)相對運動原理,兩根浮動軸系的相對運動轉化為一根浮動軸系相對另一根剛性支撐軸系,通過齒輪嚙合副傳遞運動,計及齒輪的彈性變形、傳動軸彈性變形,建立了直齒輪傳動系統(tǒng)彈性誤差運動模型。并確立了等效凸輪機構參數(shù)以及軸、齒輪彈性與剛度等效參數(shù)計算方法。定義了各個構件相應坐標系,用坐標系之間的運動變換表達構件的相對運動關系；以運動模型各機構為研究對象,分別建立位移方程和靜力力平衡方程,通過傳動系統(tǒng)的準靜態(tài)的瞬時平衡關系,確立了以齒輪嚙合時的時變中心距函數(shù)體現(xiàn)的運動模型的基本方程。引用微分幾何學方法,在齒輪嚙合齒廓面上建立Frenet標架,結合時變中心距誤差函數(shù)與輪齒彈性變形的作用,基于齒面的接觸與相切條件,建立了單齒彈性與誤差嚙合方程,補充了雙齒嚙合變形協(xié)調方程,形成了齒輪傳動精度模型。建立了直齒輪傳動系統(tǒng)的精度分析流程,以一個直齒輪傳動系統(tǒng)為例,分別研究了輸入轉矩、軸承內圈滾道誤差大小與相位對時變中心距誤差函數(shù)影響；在此基礎上研究了軸承組件彈性與誤差、軸的彈性變形、齒輪變形與負載對齒輪嚙合特性的影響。本文的研究工作為后續(xù)的深入研究直齒輪傳動與斜齒輪傳動的彈性嚙合精度分析與設計研究奠定了理論基礎。
【關鍵詞】：直齒輪 彈性 誤差 傳動精度
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 幾何數(shù)學模型研究齒輪傳動精度11-12
• 1.2.2 靜力學模型研究齒輪傳動精度12-13
• 1.2.3 動力學模型研究齒輪傳動精度13-14
• 1.2.4 課題組研究基礎14
• 1.3 本文研究方法與內容14-16
• 2 微分幾何學基礎16-26
• 2.1 曲面的標架及其特性16-20
• 2.1.1 弧微分16-17
• 2.1.2 曲面上的標架17-19
• 2.1.3 曲線的Frenet標架19-20
• 2.2 法曲率、測地曲率、測地撓率20-23
• 2.2.1 法曲率22-23
• 2.2.2 測地曲率、測地撓率23
• 2.3 直齒輪漸開線齒廓標架及其特性23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 傳動系統(tǒng)的彈性誤差運動模型26-38
• 3.1 模型假設26-28
• 3.2 傳動系統(tǒng)彈性誤差運動模型的建立28-30
• 3.2.1 運動模型的建立28-30
• 3.2.2 模型自由度分析30
• 3.3 等效凸輪機構參數(shù)30-33
• 3.3.1 凸輪輪廓方程30-31
• 3.3.2 凸輪從動件彈簧剛度31-32
• 3.3.3 浮動凸輪中心32-33
• 3.4 齒輪軸彈性與剛度33
• 3.5 齒輪彈性變形與等效彈簧剛度33-36
• 3.5.1 齒輪彈性變形33-36
• 3.5.2 齒輪嚙合等效彈簧剛度36
• 3.6 本章小結36-38
• 4 運動模型的基本方程38-46
• 4.1 坐標系定義與運動變換38-41
• 4.1.1 坐標系定義38-39
• 4.1.2 坐標系之間的運動變換39-41
• 4.2 彈性運動協(xié)調方程41-43
• 4.2.1 位移方程41-42
• 4.2.2 力平衡方程42-43
• 4.3 凸輪接觸點與壓力角求解43-44
• 4.4 時變中心距函數(shù)44-45
• 4.5 本章小結45-46
• 5 齒輪傳動精度模型46-54
• 5.1 剛性齒輪嚙合方程46-47
• 5.2 單齒彈性與誤差嚙合方程47-52
• 5.2.1 嚙合點位置48-51
• 5.2.2 單齒嚙合方程51-52
• 5.3 雙齒嚙合的變形協(xié)調方程52-53
• 5.4 本章小結53-54
• 6 傳動系統(tǒng)精度分析實例54-68
• 6.1 實例參數(shù)與分析流程54-59
• 6.1.1 實例參數(shù)54-55
• 6.1.2 分析流程55-59
• 6.2 不同工況的齒輪副時變中心距誤差函數(shù)分析59-62
• 6.2.1 輸入轉矩59
• 6.2.2 誤差大小59-60
• 6.2.3 誤差相位60
• 6.2.4 軸承實驗測量數(shù)據(jù)60-62
• 6.3 不同工況的齒輪傳動精度分析62-66
• 6.3.1 輪齒彈性變形對傳動精度的影響62-63
• 6.3.2 時變中心距函數(shù)對傳動精度的影響63-65
• 6.3.3 彈性變形與時變中心距綜合對傳動精度的影響65-66
• 6.4 時變中心距函數(shù)對嚙合角的影響66
• 6.5 時變中心距函數(shù)對嚙合位置的影響66-67
• 6.6 本章小結67-68
• 結論68-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況73-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 林長洪;朱家誠;;齒輪傳遞誤差計算的分析[J];機械;2011年08期

2 孫智民,沈允文,李華,王三民,常輝蘭;星型齒輪系統(tǒng)定常吸引子共存現(xiàn)象的研究[J];中國機械工程;2002年15期

  本文關鍵詞：直齒輪傳動系統(tǒng)彈性誤差運動模型及精度分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292131