三環(huán)減速器力學性能研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:三環(huán)減速器力學性能研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:三環(huán)減速器是上世紀80年代我國科研人員發(fā)明創(chuàng)造的減速器,具有傳動比大、承載能力強、體積小、效率高、適用范圍廣等優(yōu)點,但沒有得到廣泛使用。主要原因是三環(huán)減速器在使用過程中一些問題。為此,本文針對三環(huán)減速器進行了以下方面的研究工作:論文綜述了三環(huán)減速器國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,同時又詳細介紹了三環(huán)減速器的主要結(jié)構(gòu)與工作原理;根據(jù)JLH651型號雙圓弧齒輪減速器的參數(shù),完成了相同減速比的三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副各項基本參數(shù)的設(shè)計;采用三維CAD軟件創(chuàng)建三環(huán)減速器參數(shù)化模型,并利用ADAMS軟件建立了虛擬樣機。通過仿真試驗,獲得行星軸承力與齒輪副嚙合力在時域上的曲線圖,從而確定了有限元分析的邊界條件;建立采用彈簧單元約束的內(nèi)齒板有限元模型并進行分析,獲得輸出軸運動一個周期內(nèi)最大應力與位移時域圖。建立內(nèi)嚙合齒輪副的有限元模型并進行求解,研究內(nèi)齒板與外齒輪上的位移與應力分布情況;在參數(shù)化建模與有限元分析的基礎(chǔ)上,以內(nèi)齒板的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量,在保證結(jié)構(gòu)強度的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了三環(huán)減速器體積的最小化。在進行優(yōu)化設(shè)計的同時,分析了內(nèi)齒板結(jié)構(gòu)參數(shù)改變對最大應力的影響。
【關(guān)鍵詞】:三環(huán)減速器 參數(shù)化 有限元分析 優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】:東北石油大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH132.46
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-6
- 創(chuàng)新點摘要6-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 課題研究的背景及研究意義9
- 1.2 三環(huán)減速器的優(yōu)點及使用中存在的問題9-10
- 1.3 三環(huán)減速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3.1 三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副變位傳動設(shè)計10-11
- 1.3.2 三環(huán)減速器承載能力及受力分析11
- 1.3.3 三環(huán)減速器的優(yōu)化設(shè)計研究11-12
- 1.3.4 其他方面的研究成果12
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容12-14
- 第二章 三環(huán)減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計14-22
- 2.1 三環(huán)減速器的主要結(jié)構(gòu)與工作原理14-15
- 2.2 三環(huán)減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計15-21
- 2.2.1 三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副設(shè)計15-20
- 2.2.2 三環(huán)減速器主要零部件材料、精度選擇20-21
- 2.3 本章小結(jié)21-22
- 第三章 三環(huán)減速器的三維建模和虛擬樣機仿真22-35
- 3.1 三環(huán)減速器的參數(shù)化建模22-26
- 3.1.1 Pro/E軟件概述22
- 3.1.2 三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副建模22-24
- 3.1.3 其他零部件建模24
- 3.1.4 三環(huán)減速器的裝配24-25
- 3.1.5 三環(huán)減速器實體模型的簡化處理與干涉分析25-26
- 3.2 三環(huán)減速器虛擬樣機仿真分析26-28
- 3.2.1 虛擬樣機的建立26
- 3.2.2 ADAMS仿真條件設(shè)置26-28
- 3.3 基于ADMAS的運動學與動力學仿真28-34
- 3.3.1 運動學仿真分析29
- 3.3.2 動力學仿真分析29-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 三環(huán)減速器有限元分析35-51
- 4.1 有限單元法35
- 4.2 ANSYS軟件35-37
- 4.2.1 ANSYS Workbench的分析過程36-37
- 4.2.2 Pro/E與ANSYS Workbench的連接37
- 4.3 內(nèi)齒板的有限元分析37-44
- 4.3.1 建立三環(huán)減速器內(nèi)齒板實體模型37-38
- 4.3.2 內(nèi)齒板有限元模型的建立38-39
- 4.3.3 內(nèi)齒板的受力狀態(tài)分析39-40
- 4.3.4 對內(nèi)齒板施加彈簧單元40
- 4.3.5 內(nèi)齒板邊界條件的加載40-41
- 4.3.6 內(nèi)齒板有限元模型的求解與后處理41
- 4.3.7 內(nèi)齒板有限元模型的應力與位移分析41-44
- 4.4 三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副的有限元分析44-50
- 4.4.1 內(nèi)嚙合齒輪副有限元模型的建立44-45
- 4.4.2 內(nèi)嚙合齒輪副接觸面的設(shè)置45-46
- 4.4.3 內(nèi)嚙合齒輪副邊界條件的加載46
- 4.4.4 求解與后處理46
- 4.4.5 位移分析46-48
- 4.4.6 應力分析48-50
- 4.5 本章小結(jié)50-51
- 第五章 基于有限元分析的三環(huán)減速器優(yōu)化設(shè)計51-60
- 5.1 優(yōu)化設(shè)計概述及基本方法51
- 5.2 ANSYS中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計51-53
- 5.2.1 ANSYS Workbench優(yōu)化設(shè)計的概念與方法51-52
- 5.2.2 ANSYS Workbench優(yōu)化數(shù)學模型52-53
- 5.2.3 ANSYS Workbench中Design Xplorer模塊53
- 5.3 三環(huán)減速器的優(yōu)化變量的確定53-54
- 5.4 三環(huán)減速器優(yōu)化設(shè)計過程54-59
- 5.5 本章小結(jié)59-60
- 結(jié)論60-61
- 參考文獻61-65
- 發(fā)表文章目錄65-66
- 致謝66-67
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