摆线钢球行星传动论文-张悦,安子军,杨荣刚,姜威,刘子强

摆线钢球行星传动论文-张悦,安子军,杨荣刚,姜威,刘子强

导读:本文包含了摆线钢球行星传动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:十字槽等速输出机构,四点接触,轴向预紧,啮合法向力

摆线钢球行星传动论文文献综述

张悦,安子军,杨荣刚,姜威,刘子强[1](2019)在《摆线钢球行星传动十字槽等速输出机构的力学性能》一文中研究指出针对锥形或球形槽截面对十字槽等速输出机构啮合点力学性能的影响,提出等曲率半径双圆弧的十字槽结构。利用啮合点法向变形量与轴向微位移的几何关系,根据赫兹接触理论推导出轴向微位移计算公式。建立了十字槽四点接触力学模型;通过轴向力和力矩平衡方程,求得十字槽啮合点的法向力;分析了参数对法向力和接触区应力的影响规律。结果表明:十字槽啮合点的法向力呈周期性变化,钢球数对法向力的影响最大,输入轴偏心距对法向力的影响最小;增大钢球半径可减小接触区正应力以及切应力峰值,减小半径系数可减小接触区正应力以及切应力峰值。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年14期)

张悦[2](2018)在《带有十字槽等速机构的摆线钢球行星传动动力学研究》一文中研究指出摆线钢球行星传动是一种利用钢球作为中介体来传递运动和力的新型精密传动机构,该机构具有无回差、承载能力强、效率高、传动比范围广等优点。但在实际生产工作中,传动机构在运转过程中会产生振动和噪声,进而影响传动机构的精密性和使用寿命。因此关于摆线钢球行星传动系统动力学的研究,对提高传动机构精密性、使用寿命以及结构参数的优化具有重要意义。根据赫兹理论中啮合法向力和接触变形的非线性关系,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副四点接触力学模型,通过轴向力和力矩平衡方程,求得减速啮合副和等速啮合副啮合点处的法向力。利用弹性力学的应力结果,求得啮合副接触表面下不同深度的正应力和切应力以及最大切应力所对应的深度值。对啮合副啮合点处的法向力以及接触表面下的应力进行了参数影响分析。考虑摆线槽曲率变化和法向力变化的影响,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副时变啮合刚度模型,通过求解非线性方程组得到时变啮合刚度的数值解。利用傅里叶变换将时变啮合刚度表示成啮合刚度平均值与啮合刚度增量之和。对啮合副时变啮合刚度增量进行了频域分析以及对啮合副啮合刚度的平均值和增量进行了参数影响分析。建立考虑啮合副四点接触、钢球运动和时变啮合刚度等影响因素的摆线钢球行星传动平移-扭转耦合动力学模型,根据牛顿第二定律,推导出传动机构的微分动力学方程组,进而得到传动机构无阻尼自由振动特征方程,通过MATLAB求出传动机构的固有频率以及与其相对应的主振型,并进行了模态分析。利用杜哈梅积分公式,推导出摆线钢球行星传动系统分别在外部激励、啮合刚度激励以及复合激励作用下的时域位移响应计算公式,通过振型迭加法求得原坐标下的稳态时域位移响应公式。通过MATLAB绘制出摆线钢球行星传动系统中各个构件的时域位移响应曲线,并对各个构件的时域位移响应进行了分析。在不考虑外部激励和阻尼等影响因素的情况下,建立摆线钢球行星传动系统的参激振动模型,推导出传动机构参激振动的微分动力学方程组,并对其进行解耦得到传动机构的正则微分方程。利用多尺度法对传动机构进行了稳定性分析,求得摆线钢球行星传动在啮合刚度激励作用下的参数不稳定区域。利用林滋泰德—庞加莱摄动法推导摆线钢球行星传动机构在啮合刚度激励作用下的稳态响应计算公式。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

毛才移[3](2018)在《摆线钢球行星传动槽截面齿廓设计与性能分析》一文中研究指出摆线钢球行星传动是由K—H—V型式行星传动演化而成的精密传动装置,具有传动比大、无回差、传动效率高等优良特点。本文以摆线钢球行星传动槽截面齿廓为主要研究对象,对其进行了槽截面齿廓设计及不同槽截面齿廓性能的对比分析。根据摆线钢球行星传动齿形形成原理,分别推导出椭圆槽截面和抛物线槽截面叁维齿廓方程。基于四点接触模型推导出钢球与实际齿廓接触时的啮合点坐标。根据微分几何理论,推导出该两种槽截面齿廓的曲率方程,并分析了机构参数对曲率影响的变化规律。针对椭圆形和抛物线形槽截面齿廓四点接触啮合,研究确定出啮合钢球半径的取值域,根据摆线钢球啮合副连续传动条件,推导出摆线槽槽形角和槽深的取值域,分析了摆线槽齿廓曲面发生顶切的机理,并分别推导出外、内摆线槽齿廓曲面不顶切的条件式及发生顶切的位置。利用固定变量法分析了齿廓曲面顶切的影响因素及变化规律,分析确定了不顶切时设计参数的取值范围,制定了摆线钢球行星传动槽截面齿廓设计流程。分别推导出椭圆形和抛物线形槽截面齿廓曲面的主曲率和主曲率半径方程,根据Hertz接触理论,计算分析了两槽截面齿廓啮合副接触应力及影响因素和变化规律,并与直线槽截面齿廓啮合副接触应力进行了对比分析。利用ABAQUS进行了叁种槽截面齿廓啮合副接触应力有限元仿真分析。根据啮合副四点接触模型,分别推导出各啮合位置啮合刚度方程,建立了四自由度平移—扭转耦合摆线钢球行星传动减速机构动力学模型,推导出减速机构系统的动力学微分方程,求解出派生系统的动力学微分方程的特征值和特征向量,得到减速机构系统的固有频率和对应主振型,分析了固有频率的影响因素和变化规律。利用龙格-库塔法求解出椭圆槽截面齿廓减速啮合副振动稳态响应,并与直线槽截面齿廓啮合副振动稳态响应进行了对比分析。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

王清华[4](2018)在《双级封闭式摆线钢球行星传动运动学及固有特性分析》一文中研究指出双级封闭式摆线钢球行星传动是一种集大传动比、小型轻量化与零背隙于一体的精密传动机构,可广泛应用于电子半导体机械,机械手臂,多关节机器人,天文设备等需求精密传动及往复定位的领域。本文从节距角系数与封闭功率两方面研究了运动可行性,在此基础上研究固有特性与灵敏度,从而为结构设计与动态性能优化提供理论依据。以差动摆线钢球传动为研究对象推导出四种传动的传动比。根据两级钢球的位置方程,推导出节距角系数与行星盘齿数之间的关系式,得出传动比随节距角系数、输出盘齿数的变化规律。依据各构件转角对应的节距角数量关系,分析了节距角系数对传动性能的影响。应用Pro/E和Adams软件对四种传动进行了运动学仿真,绘制各构件角速度的变化曲线图。基于四种传动的功率离散图,推导出封闭功率与自锁区间,得出1型避开反向自锁区间时,齿数与设计参数之间的关系式。根据支路传动比与功率流之间的关系,得出大传动比与高效率的最优齿数组合。根据3型、4型传动结构的受力图,分析了封闭功率产生的原因以及所起的作用。根据赫兹接触理论,建立了8自由度无阻尼平移—扭转耦合动力学模型,推导出动力学方程。根据系统参数振动模型,求解了各阶固有频率与主阵型。绘制各阶固有频率随各构件轴承刚度、啮合刚度与质量变化的曲线图,分析了刚度和质量参数对各阶固有频率的影响。应用矩阵摄动法和求导法,分别求解了固有频率对刚度和质量参数的灵敏度,并绘制变化曲线图。通过对比分析,得出两种方法求解的各阶固有频率最敏感参数基本一致,验证矩阵摄动法求解灵敏度的正确性与简便性。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

杨荣刚[5](2018)在《轴向预紧式摆线钢球行星传动研究》一文中研究指出摆线钢球行星传动不仅具有非常高的传动精度和定位精度的优点,还具有体积小、结构紧凑、响应快等优点,此外还具有能够实现无隙啮合传动的特点。因此,摆线钢球行星传动在机器人、数控机床、航空航天、国防工业、交通运输、伺服传动、化工机械等诸多领域有着十分广泛的应用前景。通过对摆线槽实际齿形的分析,给出了完整的摆线槽实际齿形方程,分析了钢球半径的变化对实际齿形产生的影响;在对传统环形槽齿形进行分析的基础上,给出了由外侧圆弧、内侧圆弧、底面直线组成的双圆弧环形槽。研究发现,双圆弧环槽结构尺寸不受偏心距、钢球直径的影响。针对轴向预紧力条件下各啮合副的啮合状态,建立了各啮合副力学模型,推导了啮合副弹性转角公式,分析了环槽、十字滑槽等速啮合副弹性转角的变化规律,研究了参数变化对传动机构弹性回差产生的影响;针对轴向微移动条件下各啮合副的啮合状态,建立了各啮合副力学模型,推导了法向力与轴向微移动量之间的函数关系式,得到了啮合副实现实时四点接触时的临界压缩系数;建立了啮合点滑动速度模型,推导了啮合点等效磨损公式,分析了啮合点磨损规律。研究发现,环槽等速机构的传动精度较高;大于临界压缩系数时,各啮合副能够实现无隙啮合传动;在足够轴向预紧条件下,减速啮合副能够实时补偿啮合副磨损量。针对多种非线性因素条件,分别建立了环槽、十字滑槽等速机构的纯扭转非线性动力学模型,将预紧非线性函数表达为多项式形式,将间隙非线性函数表达为描述函数形式,建立了各等速机构的非线性动力学微分方程组,通过谐波平衡法将微分方程组转化为非线性代数方程组,通过数值分析软件得到了系统的基频稳态响应,分析了不同参数变化对系统非线性幅频特性产生的影响。研究结果表明:环槽等速机构预紧系统的非线性程度随着T_s的增加而增强,随着轴向预紧量、啮合刚度、回转半径的逐渐增加而减弱;环槽等速机构振动稳定性较强。在考虑啮合点阻尼条件下,建立了考虑阻尼的环槽等速机构的纯扭转非线性动力学模型,采用多频展开法对环槽等速机构主振动、亚谐振动、超谐振动的幅频响应进行了研究,分析了阻尼系数、预紧量、啮合刚度对幅频特性产生的影响。研究发现,预紧量对系统的振动稳定性影响较大,阻尼系数、预紧量的增加能够提高机构的振动稳定性,刚度系数的增加能够提高机构在低频区间的振动稳定性。根据静力学分析结果,建立了包括外部激励、啮合副变形及啮合刚度等非线性因素的摆线钢球行星传动纯扭转强非线性耦合动力学模型,推导了非线性动力学微分方程组,利用数值分析方法获得了系统的分叉图,绘制了时域响应等图,分析了不同参数变化对系统动态特性产生的影响。研究结果表明:摆线钢球行星传动在各种非线性因素的综合影响下表现出了非常丰富的非线性动态特性,轴向压缩量的变化对系统稳定性影响较大,系统的振动稳定性随着阻尼的增加逐渐增强。在不同轴向力条件下,实验测试了传动机构弹性回差随扭矩的增加而发生的变化,将测试值与理论计算值进行了对比分析;在不同轴向微移动条件下,实验测试了减速啮合副的啮合状态,将测试结果与理论计算结果进行了对比分析;对二次加工的摆线槽理论廓线进行了测量,将测量结果与理论计算结果进行了对比分析。研究发现,测试结果与理论计算结果具有较好的一致性,理论推导正确,齿形修复方法可行。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-04-01)

朱江涛[6](2017)在《摆线钢球行星传动摩擦力矩计算与实验研究》一文中研究指出在摆线钢球行星传动运动学基础上,确定减速啮合副与等速啮合副的啮合点接触状态,分别建立减速啮合副与等速啮合副摩擦力矩数学模型,并对摩擦力矩进行对比分析,然后研究不同参数对减速啮合副摩擦力矩产生的影响,最后实验测试样机在不同轴向力条件下摩擦力矩的变化规律。研究结果表明,减速啮合副啮合点存在宏观滑动情况,等速啮合副啮合点不存在滑动情况;减速啮合副摩擦力矩远大于等速啮合副摩擦力矩,机构摩擦力矩可由减速啮合副摩擦力矩代替;轴向预紧力和滚圆半径对摩擦力矩影响较大,载荷对机构的摩擦力矩影响较小;实验测试与理论计算结果具有较好一致性,能够证明理论计算模型的正确性。(本文来源于《机械传动》期刊2017年10期)

杨荣刚,安子军,姜威[7](2017)在《摆线钢球行星传动运动分叉特性研究》一文中研究指出为揭示摆线钢球行星传动的非线性动力学行为,建立包括外部激励、啮合副啮合状态及啮合刚度等非线性因素的纯扭转强非线性耦合动力学模型。建立能够描述啮合副所处状态的预紧非线性函数,根据静力学分析获得啮合点静态变形量,建立非线性动力学微分方程组,利用数值分析方法获得系统随压缩量、阻尼系数变化的分叉图,并绘制不同参数下的相图和庞加莱图,研究不同参数对系统分叉特性的影响规律。结果表明:轴向压缩量对系统稳定性影响较大;轴向压缩量和旋转阻尼系数增加,高速运转的系统最终稳定于短周期运动,低速运转的系统最终稳定于准周期运动;阻尼较小时系统在低速状态下的稳定性较高,阻尼较大时系统在高速状态下的稳定性较高。(本文来源于《振动与冲击》期刊2017年16期)

苏慧,杨坤,于清焕,侯田博文[8](2017)在《摆线钢球行星传动定位精度研究》一文中研究指出针对摆线钢球行星传动啮合点弹性变形对传动性能的影响,提出利用啮合点变形求解定位精度的方法,并分析了耦合定位精度产生的机理。建立啮合副力学模型,利用啮合点刚度通过转矩平衡方程推导出啮合副的滞后转角,应用啮合副滞后转角推出机构耦合定位精度,分析了结构参数对耦合定位精度的影响。研究结果表明,传动机构滞后转角曲线呈周期性波动,机构耦合滞后转角主要来源于减速啮合副,幅值变化主要受等速啮合副影响,结构参数变化对耦合定位精度影响较明显。研究结果为摆线钢球行星传动的传动性能与定位精度的提高提供理论支持。(本文来源于《机械传动》期刊2017年07期)

杨荣刚,安子军[9](2017)在《基于谐波平衡法的摆线钢球行星传动等速输出机构非线性动态特性研究》一文中研究指出为揭示摆线钢球行星传动等速输出机构的非线性动力学行为,建立考虑机构钢球数目、输入激励、啮合副啮合状态及啮合刚度的纯扭转强非线性动力学模型。将啮合副预紧函数表现为多项式的形式,将啮合副间隙函数表达为描述函数的形式,通过谐波平衡法将微分方程组转化为非线性代数方程组,利用MATLAB进行求解,得到系统的基频稳态响应。通过改变钢球数、轴向压缩量与啮合刚度,分析参数变化对系统非线性特性的影响。结果表明,预紧系统只有两阶频率激发共振,系统非线性程度随钢球数、啮合刚度和预紧量的增加而减弱,预紧量是影响系统非线性程度的主要因素;间隙系统激发共振频率的阶数与钢球数目有关,幅频响应曲线出现典型非线性特征,出现单边冲击与双边冲击现象。基于多项式函数的谐波平衡法为深入研究摆线钢球行星传动系统的动态特性提供了一种有效方法。(本文来源于《振动与冲击》期刊2017年02期)

张晓美,安子军,薛进[10](2016)在《双级摆线钢球行星传动应力和强度的研究》一文中研究指出建立双级摆线钢球行星传动啮合副的力学模型,对两级啮合副和转臂轴承进行了受力分析。利用赫兹理论推导出了内、外摆线齿面的接触应力,并绘制了不同齿数时摆线齿面的应力变化曲线。结果表明,摆线齿面的接触应力随齿数的增多而减小,最大接触应力发生在内摆线槽内侧齿面上。最后,通过实例,利用Matlab计算出了该最大接触应力。对摆线钢球行星传动的设计应用提供了重要的理论依据。(本文来源于《机械强度》期刊2016年05期)

摆线钢球行星传动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

摆线钢球行星传动是一种利用钢球作为中介体来传递运动和力的新型精密传动机构,该机构具有无回差、承载能力强、效率高、传动比范围广等优点。但在实际生产工作中,传动机构在运转过程中会产生振动和噪声,进而影响传动机构的精密性和使用寿命。因此关于摆线钢球行星传动系统动力学的研究,对提高传动机构精密性、使用寿命以及结构参数的优化具有重要意义。根据赫兹理论中啮合法向力和接触变形的非线性关系,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副四点接触力学模型,通过轴向力和力矩平衡方程,求得减速啮合副和等速啮合副啮合点处的法向力。利用弹性力学的应力结果,求得啮合副接触表面下不同深度的正应力和切应力以及最大切应力所对应的深度值。对啮合副啮合点处的法向力以及接触表面下的应力进行了参数影响分析。考虑摆线槽曲率变化和法向力变化的影响,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副时变啮合刚度模型,通过求解非线性方程组得到时变啮合刚度的数值解。利用傅里叶变换将时变啮合刚度表示成啮合刚度平均值与啮合刚度增量之和。对啮合副时变啮合刚度增量进行了频域分析以及对啮合副啮合刚度的平均值和增量进行了参数影响分析。建立考虑啮合副四点接触、钢球运动和时变啮合刚度等影响因素的摆线钢球行星传动平移-扭转耦合动力学模型,根据牛顿第二定律,推导出传动机构的微分动力学方程组,进而得到传动机构无阻尼自由振动特征方程,通过MATLAB求出传动机构的固有频率以及与其相对应的主振型,并进行了模态分析。利用杜哈梅积分公式,推导出摆线钢球行星传动系统分别在外部激励、啮合刚度激励以及复合激励作用下的时域位移响应计算公式,通过振型迭加法求得原坐标下的稳态时域位移响应公式。通过MATLAB绘制出摆线钢球行星传动系统中各个构件的时域位移响应曲线,并对各个构件的时域位移响应进行了分析。在不考虑外部激励和阻尼等影响因素的情况下,建立摆线钢球行星传动系统的参激振动模型,推导出传动机构参激振动的微分动力学方程组,并对其进行解耦得到传动机构的正则微分方程。利用多尺度法对传动机构进行了稳定性分析,求得摆线钢球行星传动在啮合刚度激励作用下的参数不稳定区域。利用林滋泰德—庞加莱摄动法推导摆线钢球行星传动机构在啮合刚度激励作用下的稳态响应计算公式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

摆线钢球行星传动论文参考文献

[1].张悦,安子军,杨荣刚,姜威,刘子强.摆线钢球行星传动十字槽等速输出机构的力学性能[J].中国机械工程.2019

[2].张悦.带有十字槽等速机构的摆线钢球行星传动动力学研究[D].燕山大学.2018

[3].毛才移.摆线钢球行星传动槽截面齿廓设计与性能分析[D].燕山大学.2018

[4].王清华.双级封闭式摆线钢球行星传动运动学及固有特性分析[D].燕山大学.2018

[5].杨荣刚.轴向预紧式摆线钢球行星传动研究[D].燕山大学.2018

[6].朱江涛.摆线钢球行星传动摩擦力矩计算与实验研究[J].机械传动.2017

[7].杨荣刚,安子军,姜威.摆线钢球行星传动运动分叉特性研究[J].振动与冲击.2017

[8].苏慧,杨坤,于清焕,侯田博文.摆线钢球行星传动定位精度研究[J].机械传动.2017

[9].杨荣刚,安子军.基于谐波平衡法的摆线钢球行星传动等速输出机构非线性动态特性研究[J].振动与冲击.2017

[10].张晓美,安子军,薛进.双级摆线钢球行星传动应力和强度的研究[J].机械强度.2016

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