彈性弧面凸輪減速機構研究及其運動仿真.pdf

1、本課題是在已有的弧面凸輪減速器的基礎上，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，本文將從動轉盤中的銷軸組件當作彈性元件來進行處理，充分考慮機構在運轉的過程中，銷軸的形變及應力與承載轉矩的關系，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的理論及設計方法，總結出適合多滾子嚙合的、連續(xù)傳動的弧面凸輪減速機構

2、的方法;(2)結合新的設計方法總結出適合于計算機輔助設計的方法，并運用三維建模軟件UGNX設計弧面凸輪減速機構的核心組件，主要包括弧面凸輪本體和轉盤及滾子銷軸組件。對其建模理論加以分析研究，總結出一種快捷精確的建模方法;(3)將弧面凸輪減速機構中的轉盤組件中的銷軸作為彈性元件，根據(jù)材料力學中的理論對其進行彎曲變形、應力應變的分析計算。結合有限元法并運用有限元軟件ANSYS對簡化的模型進行相應的有限元分析計算，證明三個滾子嚙合時銷軸受力要

3、明顯優(yōu)于單滾子嚙合;(4)對已經(jīng)建立的機構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對減速機構的虛擬樣機進行運動學分析，可以驗證該減速機構的運動可行性及穩(wěn)定性。然后對其分別進行剛體動力學與剛柔耦合動力學分析，結果表明剛體的動力學性能非常差，而將轉盤柔性化后的減速機構系統(tǒng)動力學響應各指標均有很大提高，基本滿足實際工況。
　

4、　 本課題的意義在于:(1)在點嚙合、彈性接觸研究的基礎上，提出彈性構件的思想，形成彈性弧面凸輪的新接觸模式，豐富彈性弧面凸輪機構理論。通過材料力學與有限元分析計算方法相結合，為新的彈性弧面凸輪機構提供分析和計算方法。(2)對于彈性弧面凸輪機構的應用作出擴展，設計出多滾子嚙合的弧面凸輪減速機構，并總結出該機構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的動力學特性進行詳細分析，從而進一步證明了該機構的可行性，為后續(xù)的