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簡介:目前,國內(nèi)最大軋機減速器的電機功率為2X7000KW,輸出扭矩為2675KNM,總重達320噸。箱體是軋機減速器所有部分中結(jié)構(gòu)和受力最復(fù)雜的部件。它不但要滿足剛度、強度的使用要求外,而且還要達到結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、重量輕等各方面要求,所以必須采用目前較為先進的設(shè)計方法對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。本文以冷軋鋁板帶主傳動專用軋機減速器箱體作為研究對象,利用ANSYSWKBENCH軟件對箱體進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計,具體工作包括以下內(nèi)容第一,論文根據(jù)軋機減速器的工作環(huán)境特點和裝配型式的要求對箱體的結(jié)構(gòu)進行研究,設(shè)計減速器的各個參數(shù),以此確定箱體的結(jié)構(gòu),利用SOLIDWKS軟件進行箱體的參數(shù)建模。第二,SOLIDWKS和ANSYSWKBENCH之間具有無與倫比的兼容性,將簡化后的箱體模型成功導(dǎo)入ANSYSWKBENCH分析程序。借助ANSYSWKBENCH軟件,利用有限元分析理論對箱體進行靜力分析,分別獲得了兩種工況下箱體的等效應(yīng)力、總變形云圖,確定了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。第三,根據(jù)靜力分析結(jié)果,依據(jù)優(yōu)化設(shè)計理論并利用ANSYSWKBENCH優(yōu)化設(shè)計工具,以箱體的重量為目標,上、中、下箱體的壁厚為設(shè)計變量,對其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,使其重量減少10%。最后,對優(yōu)化后的箱體進行了模態(tài)分析,得到固有頻率和振型,避免箱體受到外界激勵發(fā)生共振現(xiàn)象。本文是集設(shè)計、建模、分析、優(yōu)化于一體的研究,為產(chǎn)品的設(shè)計和改進提供了可靠的依據(jù),為他人的設(shè)計工作也起到了指導(dǎo)作用。
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簡介:隨著各類機械設(shè)備的不斷研發(fā),動力傳輸至關(guān)重要,而減速器作為重要的傳動部件,其作用也越來越重要,若其發(fā)生疲勞失效,將對機械設(shè)備的運行造成重大影響,因此對減速器進行疲勞優(yōu)化分析非常重要。本文以疲勞損傷理論、有限元法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論等知識為理論指導(dǎo),運用ANSYS有限元分析軟件對圓柱齒輪減速器各關(guān)鍵零部件進行靜強度分析、優(yōu)化設(shè)計以及疲勞壽命分析進行研究,其研究成果對現(xiàn)實工程中減速器的設(shè)計會有一定的借鑒意義,本文主要的研究內(nèi)容如下(1)闡述了疲勞設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計與減速器的研究現(xiàn)狀,總結(jié)歸納了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計方法、有限元理論、疲勞壽命分析理論等。本文對減速器齒輪傳動參數(shù)進行參數(shù)化設(shè)計,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對減速器進行初始結(jié)構(gòu)設(shè)計。(2)對減速器各級齒輪進行了傳統(tǒng)設(shè)計計算與有限元靜強度分析,并將各齒輪的齒根彎曲強度與接觸強度的分析結(jié)果與理論計算進行對比分析。結(jié)果表明減速器各級齒輪輪齒強度與剛度滿足設(shè)備設(shè)計要求。通過對齒輪齒根過渡圓角對齒輪彎曲強度影響分析,結(jié)果表明齒根過渡圓角對齒輪彎曲強度影響較大。(3)以減速器初始模型為基礎(chǔ),對齒輪軸進行尺寸優(yōu)化,獲得齒輪軸結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù);并對齒輪和箱體分別進行以結(jié)構(gòu)柔度最小為目標的拓撲優(yōu)化,通過對優(yōu)化結(jié)果的分析解讀,對齒輪及箱體進行新結(jié)構(gòu)設(shè)計,并對新結(jié)構(gòu)進行靜強度分析,結(jié)果表明齒輪和箱體設(shè)計結(jié)構(gòu)的強度與剛度滿足設(shè)計要求,為下一步對齒輪的疲勞壽命分析奠定了基礎(chǔ)。(4)以新齒輪結(jié)構(gòu)為對象,在相同工況下,對由于滲碳淬火而存在殘余壓應(yīng)力齒輪和不存在殘余壓應(yīng)力齒輪,分別進行彎曲強度和彎曲疲勞壽命分析,通過結(jié)果對比分析表明,殘余壓應(yīng)力可使齒輪彎曲抗疲勞性能得到較大提高。
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簡介:本論文受某諧波傳動公司委托,針對諧波減速器的運動特點和性能指標要求,研制開發(fā)一臺諧波減速器精度測量儀。這種精度測量儀可以檢測多種型號的諧波減速器精度,為公司所生產(chǎn)的諧波減速器提供驗證參考作用。經(jīng)過幾年的努力,本論文主要完成了如下幾項工作1綜合分析國內(nèi)外精度測量設(shè)備的研究現(xiàn)狀,針對某一類型諧波減速器性能指標,提出諧波減速器精度測量儀的設(shè)計與實現(xiàn)的總體方案。2詳細研究了諧波減速器傳動原理,精度誤差系統(tǒng)分析,確定測量機械平臺設(shè)計思路,機械平臺進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,完成機械結(jié)構(gòu)圖紙設(shè)計。3完成了控制器電路開發(fā),選用基于LPC1768集成芯片的ARM3硬件開發(fā)系統(tǒng),進行電路設(shè)計、繪制和制作,完成控制器系統(tǒng)調(diào)試。4完成了上位機軟件開發(fā),利用C#軟件編程方法,實現(xiàn)了包括運動控制、參數(shù)配置、圖形繪制、串口通信、報表打印等模塊功能的開發(fā)。5完成對整個測量儀系統(tǒng)進行調(diào)試,通過某一型號諧波減速器產(chǎn)品,測量相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)指標,完成對諧波減速器產(chǎn)品的測量研究。總之,本論文根據(jù)諧波傳動理論,提出了光柵動態(tài)測量的方法來驗證諧波減速器的傳動精度,詳細設(shè)計了諧波減速器精度測量機械結(jié)構(gòu),利用嵌入式電路設(shè)計、軟件編程等技術(shù),達到了對諧波減速器傳動精度進行實時檢測效果,驗證了本論文研究方案的正確性。
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簡介:分類號密級公開學(xué)號2008104單位代碼10407碩士學(xué)位論文論文題目高爾夫球車減速器箱體動態(tài)特性分析高爾夫球車減速器箱體動態(tài)特性分析研究方向機械結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析機械結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析專業(yè)名稱車輛工程車輛工程研究生姓名莊子寶莊子寶導(dǎo)師姓名、職稱劉祚時劉祚時教授教授20102010年1010月2525日江西贛州IIABSTRACTTHEFCEOFTHEREDUCERISVERYCOMPLICATEDINTHEPRACTICALWKTHEINTERNALGEARSHAFTOFTHEREDUCERWILLTAKEABIGGERIMPACTWHENTHEENTIRECARISACCELERATINGDECELARATINGTHISIMPACTWILLDIRECTLYDELIVERTOTHEBOXIFTHEBOXLACKSOFSTIFFNESSITWILLDEFMACCELERATETHEATTRITIONOFTHECOMPONENTSGENERATENOISEAFFECTTHEENTIRECAR’SCOMFTABILITYPOWERSAFETYLIFETHEREFETHEBOXITSELFSHOULDHAVEPLENTYOFSTIFFNESSSTRENGTHTHISPAPERTAKESTHEGOLFCART’SREDUCERBOXOFGANZHOUFIVERINGSMACHINECPATIONASTHESTUFYOBJECTMAKESASTUFYOFTHEBOX’SDYNAMICACTERISTICSBYAPPLYINGTHEMETHODOFCOMBININGCOMPUTATIONALMODALANALYSISEXPERIMENTALMODALANALYSISAIMINGATTHERUPTUREPROBLEMOFTHEBOXWHENBEINGUSEDBUILDTHEGEOMETRICMODELACCDINGTOTHEBOXDRAWINGSTHENCONDUCTITTOHYPERMESHTODOMESHINGMAKETHELOCALMESHMEREFINEDONTHISBASIS,WECANUSEALGTOCALCULATETHEMODALOFTHEBOXGETTHETOP10NATURALFREQUENCYFMATIONERRSOFTHEDERWITHIN5SOWECANALSOGETTHECALCULATINGRESULTOFFEMISCRECTAVAILABLEBYCOMPARISONOFTHEEXPERIMENTALRESULTSOFTHEMODALGEARBOXISFIXEDTOTHEFRAMEINPRACTICALWKSOCONSTRAINTSONTHECASEFMODALANALYSISOBTAINEDUNDERBOXCONSTRAINTSMODECHANGEDBYTHEOVERALLDEFMATIONINTOALOCALDEFMATIONBASEDONTHEMODALANALYSISFGEARBOXASMALLINJURYBYDRIVENINCENTIVEONTHENMALCOURSEOFOPERATIONBUTABIGINJURYFGEARBOXONTHENONNMALCOURSEOFOPERATIONTHISPAPERPROVIDESAGOODPLATFMFTHECOMPANYTODESIGNTHEBOXINTHEFUTUREKEYWDSGEARBOX;MODEANALYSIS;FINITEELEMENT;NATURALFREQUENCY
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簡介:伴隨著制造業(yè)的不斷深入,工業(yè)機器人開始逐步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,進而取代了人類進行的重復(fù)性和高危性工作。而機器人用減速器作為工業(yè)機器人的關(guān)鍵零部件,占了整個機器人的生產(chǎn)成本的近三分之一。RV減速器是一種新型減速器,它是用來取代傳統(tǒng)的諧波減速器,它是由該行星齒輪傳動,圓柱齒輪行星傳動兩種傳動系統(tǒng)合成,因其有空間體積小,自身重量輕,輸入輸出之間高效且比值大,扭轉(zhuǎn)剛度大、傳動精度高等眾多優(yōu)點,在智能機器人、軍工航天、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域應(yīng)用較多。本文在對RV減速器進行全面理論研究的基礎(chǔ)上,利用C語言進行系統(tǒng)的程序設(shè)計,MATLAB軟件進行減速器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)RV減速器關(guān)鍵參數(shù)的計算,將優(yōu)化后的結(jié)果與參考文獻中算出的RV減速器的參數(shù)進行了對比,以此來驗證優(yōu)化設(shè)計程序的合理性和準確性,為后續(xù)的RV減速器關(guān)鍵零部件參數(shù)化設(shè)計的研究奠定基礎(chǔ)。利用PROE、PROPROGRAM的參數(shù)驅(qū)動程序建立箱體的參數(shù)化三維模型。使用PROTOOLKIT對PROE二次開發(fā)。包括PROE菜單添加、UI對話框調(diào)用,資源文件編寫、應(yīng)用程序注冊等。用戶通過輸入對話框,可以方便得到新的模型,減少了產(chǎn)品的重復(fù)設(shè)計,提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。對RV減速器三維模型進行簡化,在HYPERMESH軟件中分別對模型的單元類型、材料屬性、網(wǎng)格單元類型,劃分方法進行分析,生成了有限元網(wǎng)格模型,導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中進行分析,對RV減速器的關(guān)鍵零部件(擺線針輪)進行強度分析。實現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型的快速生成以驗證設(shè)計的合理性,縮短設(shè)計周期,節(jié)約設(shè)計成本。
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簡介:行星齒輪減速器與普通齒輪減速器相比,具有體積小,傳動比大、效率高以及承載能力大等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于工程機械、輕工紡織、航空、航天等領(lǐng)域。我國對行星齒輪減速器的研究起步較晚,國產(chǎn)行星減速器的性能和產(chǎn)品質(zhì)量,與國外存在較大的差距,發(fā)達國家已將三維參數(shù)化設(shè)計、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法運用到設(shè)計中,提高了設(shè)計質(zhì)量和水平。而國內(nèi)依舊采用傳統(tǒng)設(shè)計方法進行設(shè)計,導(dǎo)致設(shè)計周期長、設(shè)計效率低等問題。因此,利用現(xiàn)代設(shè)計方法對行星減速器進行研究來加快設(shè)計進程、降低材料消耗與制造成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和工作性能顯得尤為重要。本文以PM4253行星齒輪減速器為基礎(chǔ)展開研究,通過采用VB編程語言對三維建模軟件SOLIDWKS二次開發(fā),開發(fā)出了一套可以進行基本參數(shù)輸入、設(shè)計計算,并可以進行強度校核、重合度驗算、參數(shù)化自動建模等功能的集成系統(tǒng)。通過有限元分析軟件對齒輪、箱體等零部件有限元分析,根據(jù)所得到的零部件的靜力學(xué)特性以及固有頻率和振型,對箱體的結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計。在對NGW行星齒輪減速器的設(shè)計理論、齒輪理論、工程力學(xué)知識和強度校核理論進行研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)據(jù)、圖表線圖的處理方法,編寫總程序框圖、子程序框圖,并在VB中編寫程序?qū)崿F(xiàn)設(shè)計計算、強度校核、重合度驗算程序化。對SOLIDWKS二次開發(fā)的方法進行了研究。在用VB進行編程時,應(yīng)用SOLIDWKSAPI函數(shù),通過將程序驅(qū)動方法和尺寸驅(qū)動方法相結(jié)合的方式,并在VB中編寫接口程序與SOLIDWKS進行連接,實現(xiàn)了NGW行星齒輪減速器關(guān)鍵零部件的參數(shù)化自動建模與裝配。該程序通過人機交互的界面操作方式,用戶輸入設(shè)計參數(shù)并確定后,程序自動啟動SOLIDWKS進行三維建模。應(yīng)用ANSYS對NGW行星減速器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進行有限元分析。通過對NGW行星減速器的內(nèi)齒圈做靜力分析,得到內(nèi)齒圈在最危險工況下的最大位移和最大等效應(yīng)力,可針對內(nèi)齒圈在使用過程中可能會發(fā)生齒根斷裂的現(xiàn)象,給予改進建議通過對NGW行星減速器的箱體進行模態(tài)分析,可驗證箱體不與內(nèi)部激勵產(chǎn)生共振通過對箱體進行了靜力學(xué)分析,并在此基礎(chǔ)上用ANSYSWKBENCH對箱體進行尺寸優(yōu)化,在達到工程要求的前提下,實現(xiàn)輕量化設(shè)計。
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簡介:螺旋錐齒輪副的大小齒輪具有大小相等、方向相反的螺旋角,其重合度明顯大于直齒錐齒輪副,因此在高速運轉(zhuǎn)時噪音和振動顯著減少,同時螺旋錐齒輪副的小齒輪的齒數(shù)可以相對減少,從而得到較大的傳動比和緊湊的結(jié)構(gòu),正因為螺旋錐齒輪有這些優(yōu)點,所以在汽車主減速器齒輪中得到了廣泛的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪設(shè)計過程繁冗,效率低,采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法設(shè)計一組較為合理的螺旋錐齒輪副要反復(fù)修正參數(shù)、多次校核計算,花費很長時間才能實現(xiàn)。螺旋錐齒輪傳動過程中包含齒輪的接觸,而且隨著齒輪的轉(zhuǎn)動或變形,接觸位置和接觸區(qū)域的大小均是變化的,因此,齒輪嚙合是多個非線性問題互相耦合的復(fù)雜問題,在對螺旋錐齒輪進行有限元接觸應(yīng)力的計算分析時需要準確追蹤接觸前齒對的運動及接觸后齒對之間的相互作用。文章針對螺旋錐齒輪的設(shè)計以及校核上的一些缺點,首先研究了汽車主減速器螺旋錐齒輪的參數(shù)化建模方法,應(yīng)用UG二次開發(fā)語言,進行汽車主減速器螺旋錐齒輪模塊的開發(fā);然后利用ANSYS的數(shù)據(jù)接口,將中生成的CAD幾何模型導(dǎo)入ANSYS,重點分析有限元模型建立過程中單元類型的選擇以及網(wǎng)格的劃分對計算精度和計算時間的影響,建立了合理的有限元分析模型,對螺旋錐齒輪進行有限元接觸應(yīng)力以及齒根彎曲應(yīng)力的分析,在一個嚙合周期內(nèi),分析汽車主減速器螺旋錐齒輪從零速帶載啟動至低速和正常速度兩種工況下的受力情況,得出螺旋錐齒輪在嚙合過程中齒輪的接觸狀態(tài),接觸應(yīng)力,齒根彎曲應(yīng)力隨嚙合位置變化的規(guī)律;文章還分析汽車主減速器螺旋錐齒輪的摸態(tài)特性,計算出齒輪的前六階固有自振動頻率,并定性的提出減小齒輪的振動的一些措施。最后對全文進行了總結(jié),并提出了文章的一些不足和展望。
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簡介:減速器是綜采工作面刮板輸送機重要的傳動部件之一。煤礦井下工況環(huán)境復(fù)雜,要求減速器具有可靠的使用性能。因此,需要運用試驗臺對其進行加載試驗,模擬實際使用情況,以確定各項性能是否達到標準。本文設(shè)計的“蝸輪控制雙行星傳動”(簡稱WDP)機械加載裝置,適合于一般煤礦機械制造企業(yè),對重型刮板輸送機減速器進行出廠前的性能測試。完成的主要工作如下在比較分析目前國內(nèi)外各類減速器試驗臺結(jié)構(gòu)及原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了適用于大功率減速器的機械封閉式、背對背對拖試驗臺總體方案。分析了試驗臺工作原理,對被試減速器、拖動裝置、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器進行了選型;根據(jù)試驗臺和被試減速器的參數(shù),設(shè)計了WDP加載裝置。分析了加載裝置工作原理并建立了三維模型;運用輸入輸出原理和理論力學(xué)對試驗臺進行了功率流分析,驗證了封閉功率原理的正確性。建立該裝置平移扭轉(zhuǎn)數(shù)學(xué)模型,給出的各零件運動微分方程為WDP動態(tài)特性分析奠定了基礎(chǔ);將行星架進行柔性化處理,建立加載裝置剛?cè)狁詈咸摂M樣機,并進行了運動仿真。確定了差動角與加載扭矩的對應(yīng)關(guān)系。在相同差動角條件下進行了兩種加載轉(zhuǎn)速時的仿真試驗。通過仿真試驗驗證了WDP加載試驗臺封閉功率流原理。分析了接觸力與加載扭矩的關(guān)系。通過設(shè)置不同的差動角進行多次仿真分析,進一步確定了差動角與加載扭矩之間定量的映射關(guān)系。通過仿真分析,WDP加載裝置可有效避免傳統(tǒng)加載方式對電網(wǎng)的沖擊,實現(xiàn)了節(jié)能。可應(yīng)用在一般煤礦機械制造企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場。
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簡介:RV減速器作為一種新的用于工業(yè)機器人關(guān)節(jié)處的傳動機構(gòu),與傳統(tǒng)諧波減速器相比,具有更明顯的優(yōu)勢。隨著工業(yè)機器人行業(yè)的迅速發(fā)展,國內(nèi)對工業(yè)機器人的需求也大規(guī)模增長,作為組成工業(yè)機器人的四大核心部件之一的RV減速器,其在國內(nèi)市場的需求量也急劇增加。SH公司是一家專業(yè)做齒輪的上市公司,目前其自主研發(fā)的RV減速器樣機已投入國內(nèi)市場,并且在質(zhì)量和穩(wěn)定性方面反響良好。雖然設(shè)計研發(fā)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,但是該公司在生產(chǎn)方面仍與國外公司具有一定的差距,沒有形成大批量生產(chǎn),該公司要想在減速器市場占有一定的優(yōu)勢,就要對RV減速器裝配線進行深入的研究。本研究的目的是提高生產(chǎn)效率,形成大批量生產(chǎn)。課題以工業(yè)工程理論為基礎(chǔ),結(jié)合SH公司裝配現(xiàn)場的實際情況,通過運用IE相關(guān)技術(shù)對RV減速器的裝配線進行設(shè)計、分析和改善,提高裝配效率。首先通過對RV減速器裝配工藝的研究,對裝配車間進行初步布局,設(shè)計符合精益生產(chǎn)理念的裝配線;其次,針對裝配過程中存在的問題,運用了“5W1H”提問技術(shù)和“ECRS”四大改善原則以及動作經(jīng)濟原則對裝配過程進行流程程序分析和雙手作業(yè)分析,改善裝配過程,并對改進的結(jié)果進行了分析和評價,最后設(shè)計了一套氣壓系統(tǒng)裝置來提高裝配過程瓶頸工序的裝配效率。改善結(jié)果表明通過程序分析,輸入行星架組件的裝配工序的作業(yè)數(shù)減少了4個,作業(yè)時間由428S減少到了294S,流程更加合理。在雙手作業(yè)分析中,結(jié)合動作經(jīng)濟原則改善工作臺上物料盒擺放,降低動作能量級,使得作業(yè)更加符合動作經(jīng)濟原則,降低疲勞度。設(shè)計的氣壓壓裝裝置理論上可以實現(xiàn)從人工裝配到機械裝配的過程有效地節(jié)約裝配時間,提高裝配效率,總的裝配時間理論減少681秒,大大提高裝配整機的效率。
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簡介:Y1404722分類號UDCTHL3246學(xué)校代號學(xué)號密級1015020052076峽建交通義摯碩士學(xué)位論文環(huán)板式針擺行星減速器減振降噪研究RESEARCHON痂RA缸伽粕DN豳EREDUCTION1HHNOLO畫器FORCYLINDER瑚OCKOFCRANK碰N酣HTECYCLOIDREDU∞R學(xué)生姓名導(dǎo)師及職稱學(xué)科門類專業(yè)名稱研究方向申請學(xué)位級別論文答辯日期學(xué)位授予單位郭偉強劉巖教授工學(xué)車輛工程噪聲與振動控制碩士2008年1月3日大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)工學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTDOUBLECRANKFOURRINGPLATETYPECYCLOIDREDUCERISANEWTYPEREDUCERAFTERANALYZINGTHEMERITSANDTHESHORTCOMINGSOFINVOLUTEGEARRINGPLATEDRIVEANDTRADITIONALCYCLOIDDRIVEEACH,WEPROPOSEDTHEDOUBLECRANKFOURRINGPLATETYPECYCLOIDDRIVE,WHICHRESERVETHEMERITSOFTHEINVOLUTEGEARTHREERINGPLATEDRIVE,SUCHASOMIRINGOUTPUTSYSTEMSOWECANRECEIVEGOODRIGIDITYOFOUTPUTSHAFTANDTRANSMITTINGMORETORQUEANDTHENEWTYPEDRIVEALSESERVETHEMERITSOFTHETRADITIONALCYCLOIDDRIVE,SUCHASMOREMESHINGTEETH,THESMALLANGLEBETWEENRADIALFORCEANDTANGENTIALFORCE,HARDSURFACEOFCYCLOIDGEARANDPINTOOTHBESIDE,THISNEWTYPEDRIVEOVERCOMINGTHESHORTCOMINGSOFTHERINGPLATEDRIVESTHEREFORE,SUCCESSFULDEVELOPMENTOFDOUBLECRANKRINGPLATETYPEPINCYCLOIDALGEARPLANETARYDRIVEWILLPROVIDEANEWTYPEPINCYCLOIDALGEARPLANETARYTHATHASPRACTICALVALUEFORCHINASECONOMYINDUSTRIALDEVELOPMENTWHICHPOSSESSTHEMERITSOFSMALLVOLUME,LIGHTWEIGHT,WIDERANGEOFTRANSMISSIONRATIO,HIGHEFFICIENCY,UNIFORMOPERATING,WELLKNITSTRUCTURE,HIGHLOADCAPACITYASOTHERMACHINERYEQUIPMENT,DOUBLECRANKRINGPLATETYPEPINCYCLOIDALGEARPLANETARYREDUCERALSOHASTHEPROBLEMOFNOISEANDVIBRATIONMACHINERYVIBRATIONANDNOISENOTONLYHARMTOMACHINERY,INFLUENCEITSMECHANICALPROPERTYANDSERVICELIFE,BUTALSOTOHUMANBODYVIBRATIONANDNOISEACTEDONHUMANBODYWILLCAUSEDAMAGEBOTHINPHYSIOLOGYANDPSYCHOLOGYANDBRINGPRESSURESENSEANDEXHAUSTEDSENSETOHUMANBODY,EVENCAUSEDAMAGENERVEANDHEARINGTHATCANNOTREDEEM,REDUCEWORKINGE伍CIENCYTHEREFOREITISNECESSARYTESEARCHANDEONTROLVIBRATIONANDNOISEORDOUBLECRANKRINGPLATETYPEPINCYCLOIDGEARPLANETARYREDUCERMODALANALYSISOFCYCLOID,RINGPLATE,INVOLUTESPURGEAR,BOXBASEDONANSYSSOFTWARE,ANDTHENTOFIGUREOUTTHEIRNATURALFREQUENCIESANDVIBRATIONTYPESITPROVIDESRELIABLEATHEORETICALBASISFORREDUCEVIBRATIONANDNOISEWETESTTHEVIBRATIONANDNOISEOFDOUBLECRANKFOURRINGPLATETYPECYCLOIDREDUCERLINKEDBYTHREEGEARSATDIFFERENTLOCATIONANDWORKCONDITIONANALYSISANDPROCESSINGRELATEDDATABASEDONARTEMISSOFTWARE,SOWECANKNOWTHEDISTRIBUTIONOFVIBRATIONANDNOISE,ANDTHENPROPOSEDTHEIMPROVEMENTMEASURESWHICHCANREDUCETHENOISE566DBAKEYWORDSREDUCER;NOISE;VIBRATION;MODALANALSIS;TEST;
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簡介:齒輪傳動裝置的可靠性是影響機械設(shè)備使用壽命及其工作性能的一個至關(guān)重要的因素,所以對大型傳動裝置的可靠性進行分析對大型機械設(shè)備的安全使用至關(guān)重要。此外,由于工程上的結(jié)構(gòu),無論是材料參數(shù)還是載荷參數(shù)以及尺寸參數(shù)等方面都存在著不確定性,所以在有限元計算中考慮隨機因素已經(jīng)成為必然的趨勢。本文利用基于隨機有限元的可靠性分析方法和RD新理論分別對某大型平行軸斜齒輪減速器各零部件以及整個系統(tǒng)的可靠性進行了分析,其分析方法對其他大型傳動裝置的可靠性分析具有重要的指導(dǎo)意義。本文在ANSYS中首先對該大型減速器中各零部件的強度進行了分析,然后在強度分析的基礎(chǔ)上進一步對各零部件以及整個系統(tǒng)的可靠性進行了分析,主要內(nèi)容如下(1)闡述了大型傳動裝置、齒輪研究以及基于隨機有限元法的可靠性研究現(xiàn)狀。簡要介紹了結(jié)構(gòu)可靠性分析的一般內(nèi)容,總結(jié)歸納了基于隨機有限元法的可靠性分析基本理論,主要包括4種隨機有限元法、5種基于隨機有限元法的單一零部件可靠性分析方法以及用于系統(tǒng)可靠性分析的RD新理論。(2)以某海上石油平臺升降系統(tǒng)傳動裝置為例,在ANSYS中對組成該減速器的各零部件的強度進行了分析,其中,一級斜齒輪副接觸強度分析表明,無論是雙齒嚙合還是單齒嚙合,其接觸強度均滿足設(shè)計要求。此外,通過計算,其他零部件的強度也都滿足設(shè)計要求。(3)對該減速器中各單一零部件的可靠度進行了分析,除了一級斜齒輪副接觸強度和一級大齒輪彎曲強度可靠度比較小之外,其余各零部件原則上在其壽命期內(nèi)是可靠的。通過計算,一級斜齒輪副接觸強度可靠度為836%,所以即使強度滿足設(shè)計要求,在壽命期內(nèi),零部件也不一定完全可靠,因此,在設(shè)計過程中,只進行安全系數(shù)的計算是不夠的,有必要進行結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計。(4)在單個零部件可靠性計算的基礎(chǔ)上,利用RD新理論對整個減速器系統(tǒng)的可靠性進行了分析。主要包括系統(tǒng)分析及簡化、單個零部件可靠度計算、主次相關(guān)系數(shù)的計算以及系統(tǒng)可靠度的計算;通過計算,得到系統(tǒng)可靠度為732。
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簡介:RV(ROTARYVECT)減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長、傳動比大、傳動效率及精度高等一系列優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于機器人、航空航天、測量儀表等高精度設(shè)備中。分析該類減速器關(guān)鍵零件的幾何誤差對傳動精度的影響,研制樣機進行試驗驗證,提出精度設(shè)計原則為制造安裝誤差提供理論依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括①根據(jù)RV減速器的結(jié)構(gòu)特點及傳動原理,分析不同設(shè)計參數(shù)(偏心距、針齒數(shù)及針輪半徑)對擺線受力的影響,并完成RV減速器樣機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度分析。②基于單因素誤差疊加法,考慮漸開線傳動部分、擺線針輪傳動部分和行星架機構(gòu)中的各項誤差,對RV減速器的傳動誤差和回差進行分析,找出對傳動精度影響較大的誤差因素,總結(jié)RV減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計和精度分析,開發(fā)輔助設(shè)計軟件。③考慮RV減速器關(guān)鍵部件的制造及安裝誤差因素,建立RV減速器動態(tài)精度動力學(xué)分析模型,進行動力學(xué)仿真,分析單因素誤差和多誤差耦合作用對RV減速器的動態(tài)回差、動態(tài)傳動精度的影響,提出精度設(shè)計的原則。④研究在坐標測量儀器中,對RV減速器的擺線輪齒廓和曲軸加工誤差進行測量的方法,編寫測量數(shù)據(jù)的后處理程序,得出擺線輪的頂根距偏差、齒距偏差、齒距累積偏差,及曲軸各段的半徑誤差、偏心誤差、相位誤差等。⑤對RV減速器樣機進行嚙合特性、回差和傳動誤差實驗研究,驗證有限元接觸分析和動態(tài)傳動精度仿真的準確性,為RV減速器后續(xù)研究提供基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù)。
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簡介:擺線輪是高精度機器人RV減速器中的關(guān)鍵零部件之一,其制造精度和嚙合質(zhì)量是影響RV減速器的運動精度和使用壽命等性能的關(guān)鍵。由于齒廓形狀和嚙合特性比較特殊,擺線輪制造精度及嚙合質(zhì)量控制一直是擺線輪精密加工技術(shù)中的難題。因此,本文通過對擺線輪加工誤差檢測理論和方法進行深入研究,為機器人用RV減速器擺線輪的加工誤差準確評價及有效控制提供依據(jù)。主要內(nèi)容如下(1)基于國產(chǎn)齒輪測量中心,提出并研究了擺線輪加工誤差的數(shù)字化檢測理論和方法。通過擺線輪理論設(shè)計齒廓的模型建立和數(shù)字化處理,計算出被測齒廓的理論坐標及其法線方程,為齒廓誤差檢測提供必要的理論數(shù)據(jù);深入分析了擺線輪封閉循環(huán)齒廓的檢測原理和方法,構(gòu)建了單齒廓測量和全輪廓測量的模型,規(guī)劃了擺線輪采樣點測量策略。(2)基于齒輪測量中心得到的實際齒廓數(shù)據(jù),結(jié)合齒面偏差計算原理,研究了單齒廓測量和全輪廓測量數(shù)據(jù)的齒廓重構(gòu)和最佳匹配方法,對于單齒廓采用NURBS擬合的方法重構(gòu)實際齒廓,最小二乘法匹配實際齒廓;全輪廓測量運用“最高點”法與“敏感點”最佳對稱法相結(jié)合的思想匹配,三次樣條插值擬合實際齒廓,獲得了擺線輪單齒廓測量和全輪廓測量的齒廓誤差和齒距誤差的精確計算方法。(3)開發(fā)出擺線輪的數(shù)字化檢測軟件系統(tǒng)。在MICROSOFTVISUALC60環(huán)境下,編寫擺線輪加工誤差檢測程序,搭建人機交互界面,在該軟件主界面上輸入擺線輪基本參數(shù)后,可求解出擺線輪設(shè)計齒廓離散點坐標,測頭運動的理論軌跡,通過中心計算機控制X、Y、C軸聯(lián)動完成擺線輪加工誤差檢測,進行補償處理后得到齒廓誤差和齒距誤差。(4)基于開發(fā)的擺線輪誤差測量軟件完成檢測,經(jīng)對比試驗驗證了本文提出的理論和方法的正確性,從而在國產(chǎn)齒輪測量中心上實現(xiàn)了擺線輪加工誤差的精確檢測,為擺線輪齒廓加工質(zhì)量的評價與控制提供了新的方法和途經(jīng)。
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簡介:三環(huán)減速器是我國科技人員發(fā)明的少齒差行星傳動裝置,該裝置原理新穎,有許多優(yōu)點,比如傳動比大,承載能力強,體積小,結(jié)構(gòu)簡單等,但其存在發(fā)熱嚴重,振動噪聲大的缺點。本文正是考慮了熱對三環(huán)減速器動力學(xué)特性的影響。計算了其輸入軸軸承受熱后的剛度,并將受熱后的剛度作為三環(huán)減速器動力學(xué)模型輸入軸行星軸承的剛度參數(shù)。建立三環(huán)減速器的動力學(xué)模型,將其劃分為輸入軸、支承軸、輸出軸、內(nèi)齒板子系統(tǒng),考慮輸入軸和支承軸的彈性變形以及齒輪副的彈性變形,建立三環(huán)減速器的振動微分方程,將受熱后的行星軸承剛度作為輸入?yún)?shù),運用MATLAB編程求解出齒輪嚙合力以及各軸承的載荷,為求三環(huán)減速器的溫度場提供載荷。建立三環(huán)減速器的三維實體模型,運用ANSYS有限元分析軟件,約束減速器的底板,求解出三環(huán)減速器的固有模態(tài)和振型,分析輸入轉(zhuǎn)速和固有頻率的關(guān)系。根據(jù)求出的三環(huán)減速器的載荷,計算出三環(huán)減速器各軸承的發(fā)熱量,并運用ANSYS軟件模擬出整機的溫度場,然后求解出齒輪嚙合的誤差激勵、和嚙合沖擊激勵、時變剛度激勵等內(nèi)部激勵,考慮了整機的溫度場影響,從而得到三環(huán)減速器整機的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)果表明軸承的剛度受溫度影響后會減小在動態(tài)仿真中,行星軸承承受的載荷較大,易損壞齒輪系統(tǒng)嚙合頻率、轉(zhuǎn)頻均遠離系統(tǒng)固有頻率,三環(huán)減速器不會產(chǎn)生共振現(xiàn)象在溫度場模擬中,發(fā)現(xiàn)輸入軸的溫度最高,對傳動的影響最大箱體頻域分析,考慮了箱體的溫度場,分析表明齒輪嚙合頻率對箱體的振動影響較大。
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上傳時間:2024-03-04
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