雙嚙合針齒凸輪分度機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及有限元分析.pdf

1、雙嚙合針齒凸輪分度機(jī)構(gòu)是一種新型的間歇機(jī)構(gòu)，其輸入軸、針齒軸和輸出軸三軸共線，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、可承受大載荷、能夠完成較大分度以及傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用前景將會(huì)相當(dāng)廣泛。
　　本文是在現(xiàn)有樣機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其嚙合效率進(jìn)行理論分析后，然后利用遺傳算法對(duì)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的體積和平均傳動(dòng)效率進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，并對(duì)樣機(jī)的關(guān)鍵部件內(nèi)擺線輪和凸輪進(jìn)行了疲勞仿真分析，同時(shí)又對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)分析。
　　首先，本文通過考慮摩擦力的影響，

2、根據(jù)凸輪與內(nèi)擺線輪的廓線方程，對(duì)機(jī)構(gòu)的針齒與內(nèi)擺線輪和凸輪之間的相對(duì)滑動(dòng)速度進(jìn)行了分析和求解，結(jié)合機(jī)構(gòu)的實(shí)際傳動(dòng)情況對(duì)機(jī)構(gòu)的整體傳動(dòng)效率進(jìn)行了計(jì)算，求出了機(jī)構(gòu)在一個(gè)分度期內(nèi)的瞬時(shí)嚙合效率，并對(duì)影響機(jī)構(gòu)平均效率的主要參數(shù)進(jìn)行了分析。
　　其次，以樣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的體積和機(jī)構(gòu)的平均嚙合效率為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)機(jī)構(gòu)的幾何特性和傳動(dòng)原理，確定Rz1、Rz2、e、Bng、Btg、Bzg為設(shè)計(jì)變量，在滿足強(qiáng)度等要求的基礎(chǔ)上建立約束條件，建立機(jī)構(gòu)的多目

3、標(biāo)優(yōu)化模型，利用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行了求解。
　　再次，根據(jù)材料的疲勞參數(shù)屬性，利用有限元分析的方法對(duì)機(jī)構(gòu)的內(nèi)擺線輪和凸輪進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測(cè)，并針對(duì)凸輪安全系數(shù)較小，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的問題給出了改進(jìn)方案。
　　最后，建立了等價(jià)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)機(jī)構(gòu)中的凸輪和內(nèi)擺線輪在運(yùn)動(dòng)過程中的等效總等效扭轉(zhuǎn)剛度變化曲線進(jìn)行了求解和分析，給出了兩者的瞬時(shí)固有頻率變化范圍，又利用Workbench對(duì)整機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析，研究其各模態(tài)下的振型，并預(yù)測(cè)了內(nèi)