本文關(guān)鍵詞：彈性弧面凸輪減速機構(gòu)研究及其運動仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題是在已有的弧面凸輪減速器的基礎(chǔ)上，引入多滾子接觸，通過分析計算來驗證其對于提高承載能力的作用。在多滾子接觸分析時，本文將從動轉(zhuǎn)盤中的銷軸組件當(dāng)作彈性元件來進行處理，充分考慮機構(gòu)在運轉(zhuǎn)的過程中，銷軸的形變及應(yīng)力與承載轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，以及不同的嚙合位置對于銷軸受力形變的影響。 本文主要研究內(nèi)容及取得的主要成果包括以下幾個方面：（1）根據(jù)現(xiàn)有的弧面分度凸輪機構(gòu)的理論及設(shè)計方法，總結(jié)出適合多滾子嚙合的、連續(xù)傳動的弧面凸輪減速機構(gòu)的方法；（2）結(jié)合新的設(shè)計方法總結(jié)出適合于計算機輔助設(shè)計的方法，并運用三維建模軟件UG NX設(shè)計弧面凸輪減速機構(gòu)的核心組件，主要包括弧面凸輪本體和轉(zhuǎn)盤及滾子銷軸組件。對其建模理論加以分析研究，總結(jié)出一種快捷精確的建模方法；（3）將弧面凸輪減速機構(gòu)中的轉(zhuǎn)盤組件中的銷軸作為彈性元件，根據(jù)材料力學(xué)中的理論對其進行彎曲變形、應(yīng)力應(yīng)變的分析計算。結(jié)合有限元法并運用有限元軟件ANSYS對簡化的模型進行相應(yīng)的有限元分析計算，證明三個滾子嚙合時銷軸受力要明顯優(yōu)于單滾子嚙合；（4）對已經(jīng)建立的機構(gòu)傳動核心組件進行有限元分析計算，，包括分析嚙合位置的改變對于凸輪與滾子之間的接觸力，以及銷軸的應(yīng)力和形變的影響；（5）利用機械系統(tǒng)動力仿真分析軟件ADAMS對減速機構(gòu)的虛擬樣機進行運動學(xué)分析，可以驗證該減速機構(gòu)的運動可行性及穩(wěn)定性。然后對其分別進行剛體動力學(xué)與剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析，結(jié)果表明剛體的動力學(xué)性能非常差，而將轉(zhuǎn)盤柔性化后的減速機構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)各指標均有很大提高，基本滿足實際工況。 本課題的意義在于：（1）在點嚙合、彈性接觸研究的基礎(chǔ)上，提出彈性構(gòu)件的思想，形成彈性弧面凸輪的新接觸模式，豐富彈性弧面凸輪機構(gòu)理論。通過材料力學(xué)與有限元分析計算方法相結(jié)合，為新的彈性弧面凸輪機構(gòu)提供分析和計算方法。（2）對于彈性弧面凸輪機構(gòu)的應(yīng)用作出擴展，設(shè)計出多滾子嚙合的弧面凸輪減速機構(gòu)，并總結(jié)出該機構(gòu)簡便快捷的三維建模方法，同時借助于ADAMS軟件對這種減速機構(gòu)的動力學(xué)特性進行詳細分析，從而進一步證明了該機構(gòu)的可行性，為后續(xù)的進一步研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】：弧面凸輪 彈性元件 減速機構(gòu) 有限元分析 動力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.46
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 課題的提出及研究意義11-12
• 1.1.1 課題的提出11
• 1.1.2 本課題研究的意義11-12
• 1.2 弧面凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 弧面分度凸輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 弧面凸輪減速機構(gòu)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究內(nèi)容及方法15-17
• 1.3.1 本課題的主要研究內(nèi)容15
• 1.3.2 課題中的技術(shù)難點及擬采用方法15-17
• 2 多滾子弧面凸輪減速機構(gòu)的提出及其參數(shù)化模型的建立17-29
• 2.1 多滾子接觸弧面凸輪減速機構(gòu)的提出及設(shè)計參數(shù)的確定17-19
• 2.1.1 球錐滾子及點嚙合弧面凸輪減速機構(gòu)的提出17-19
• 2.1.2 點嚙合弧面凸輪減速機構(gòu)的主要設(shè)計參數(shù)19
• 2.2 弧面凸輪減速機構(gòu)工作輪廓面的三維建模19-25
• 2.2.1 建模思路19-20
• 2.2.2 弧面凸輪減速機構(gòu)工作輪廓曲面曲線的生成20-23
• 2.2.3 弧面凸輪減速機構(gòu)工作輪廓曲面的構(gòu)造23-24
• 2.2.4 弧面凸輪減速機構(gòu)實體的構(gòu)建24-25
• 2.3 弧面凸輪減速機構(gòu)其他重要部件的建模及機構(gòu)裝配25-28
• 2.3.1 轉(zhuǎn)盤及滾子銷軸的建模25-27
• 2.3.2 弧面凸輪減速機構(gòu)的裝配27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 弧面凸輪減速機構(gòu)彈性元件的彎曲分析29-53
• 3.1 基于材料力學(xué)的銷軸彎曲變形分析29-32
• 3.1.1 銷軸的受力分析及力學(xué)模型簡化29-30
• 3.1.2 銷軸的彎曲變形分析30-32
• 3.2 基于 ANSYS Workbench 的銷軸有限元分析32-39
• 3.2.1 機構(gòu)有限元分析前處理32-37
• 3.2.2 許用應(yīng)力下，銷軸承載能力分析37-39
• 3.3 嚙合位置對銷軸受力情況的影響39-50
• 3.3.1 分析計算模型說明39-42
• 3.3.2 單滾子嚙合銷軸受力情況分析42-44
• 3.3.3 雙滾子嚙合銷軸受力情況分析44-47
• 3.3.4 三個滾子嚙合銷軸受力情況分析47-50
• 3.4 本章小結(jié)50-53
• 4 基于 ADAMS 的弧面凸輪減速機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)仿真53-73
• 4.1 ADAMS 軟件特點及仿真前處理53-57
• 4.1.1 ADAMS 軟件特點53-54
• 4.1.2 三維模型的導(dǎo)入54-56
• 4.1.3 仿真分析前期準備56-57
• 4.2 弧面凸輪減速機構(gòu)剛性分析57-66
• 4.2.1 機構(gòu)運動學(xué)仿真分析57-64
• 4.2.2 機構(gòu)剛體動力學(xué)仿真分析64-66
• 4.3 弧面凸輪減速機構(gòu)剛?cè)狁詈戏治?/span>66-72
• 4.3.1 機構(gòu)剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕?/span>66-67
• 4.3.2 剛?cè)狁詈戏抡娣治?/span>67-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-82

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本文編號：343634