雙曲面滾柱加載器的研究.pdf

1、隨著特種傳動技術(shù)的日益發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對加載裝置的靈敏度、可靠性、使用壽命、效率、載荷變化等諸多方面提出了更高的要求。本文所研究的是一種性能優(yōu)越的可變扭矩加載器—雙曲面滾柱加載器，利用加載器接觸表面特殊幾何關(guān)系，通過接觸表面的摩擦傳動，實現(xiàn)軸向力與轉(zhuǎn)矩之間的相互轉(zhuǎn)換，從而達到控制制動和傳遞動力的目的，可滿足現(xiàn)代工業(yè)對加載裝置的要求。
　　利用微分幾何相關(guān)知識建立了內(nèi)外環(huán)的雙曲面等距曲面及滾柱的幾何模型，求解出其接觸線為直線并用MAT

2、LAB進行了理論驗證。在上述研究的基礎(chǔ)上利用運動轉(zhuǎn)化原理建立了內(nèi)外環(huán)與滾柱之間的運動模型，并利用微分幾何的相關(guān)知識通過對施加在外環(huán)上的主動軸向力的分解及合成，求的其在內(nèi)環(huán)上所產(chǎn)生的力學(xué)反應(yīng)，建立雙曲面滾柱加載器力學(xué)模型。同時，在對以上模型深入研究的基礎(chǔ)上，利用道森公式計算牽引傳動形成條件與加載器設(shè)計參數(shù)間的關(guān)系，并對加載器進行了牽引傳動強度校核。
　　利用cosmosmotion、cosmosworks分別對加載器進行了運動仿真及

3、靜態(tài)和模態(tài)有限元分析，以分析加載器的靜態(tài)和模態(tài)特性，并為加載器的研制及其優(yōu)化提供CAE支持。
　　通過對雙曲面滾柱加載器的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇、結(jié)構(gòu)干涉檢測、加工工藝的研究，研制出了能夠滿足功能要求及實驗條件的雙曲面滾柱加載器。同時，通過對轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)、軸向力加載系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電壓測試系統(tǒng)、電流測試系統(tǒng)的研制，研制出了一種對加載器力學(xué)性能進行測試驗證的實驗裝置。
　　在對實驗裝置的工作原理、實驗原理、