基于ANSYS Workbench的大型鐘表機芯有限元分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著城市的快速發(fā)展，大型鐘表的應用也日益廣泛。但由于大型鐘表機芯傳動機構大多采用蝸輪蝸桿傳動機構，從而導致傳動效率低，噪音較大，壽命較短，還存在換油周期短，維護不便等缺陷，因此，設計一款傳動平穩(wěn)、噪音小、壽命長的鐘表機芯傳動機構并使其結構優(yōu)化與改進顯得尤為重要。
　　本文闡述了大型鐘表機芯傳動機構設計與優(yōu)化分析的現(xiàn)狀，對影響大型鐘表機芯傳動機構性能的各種因素作了系統(tǒng)的綜合分析，并提出了對大型鐘表機芯傳動機構結構分析與優(yōu)化的方法與措

2、施。所研究的是一種適用三針指示的大型鐘表機芯中的齒輪傳動系統(tǒng)設計與結構優(yōu)化，齒輪是大型鐘表機芯中不可缺少的重要組成部分，其性能直接決定了大型鐘表計時的穩(wěn)定性、耐久性和靜音性等。機芯傳動系統(tǒng)采用的齒輪是漸開線直齒齒輪，機芯齒輪傳動減速機構的各個齒輪軸固定于機芯架上，機芯架包括前夾板和后夾板，前后夾板通過立柱連接。對大型鐘表機芯傳動系統(tǒng)的設計及結構分析過程做了詳細說明。結合大型鐘表機芯傳動設計特點，利用國內外相關研究經驗，采用經驗與理論相結

3、合的方法，確定了機芯傳動系統(tǒng)中的齒輪組主要參數(shù)。利用UG NX8.0對機芯進行建模裝配，再將機芯模型導入有限元分析軟件ANSYS Workbench17.0中，進行機芯靜力學、模態(tài)分析。在理論計算的基礎上，結合靜力學和模態(tài)分析的結果，進一步分析了影響大型鐘表機芯傳動機構運行的穩(wěn)定性、耐久性和靜音性的原因，分析了其薄弱位置，提出了對其結構進行拓撲優(yōu)化及改進的方案和具體措施，進而提高了大型鐘表機芯傳動系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、耐久性和靜音性。這種方