摆线针轮减速机的动力学仿真及承载能力研究

摘要

近年来摆线针轮减速传动越来越广泛地应用于机器人、航空航天和数控机床等紧凑结构领域中，适应各工业领域的发展要求以能传递较大的扭矩。本文主要对不完全摆线二次包络减速机进行动力学仿真及承载能力研究。
　　本文主要从以下几个方面对新型减速机进行了研究:
　　(1)对不完全摆线二次包络共轭啮合副进行分析，介绍了其齿廓形成方法和曲线方程，讨论了不完全摆线二次包络共轭啮合副的特点。
　　(2)对不完全摆线二次包络减速传动主要零部件的基本参数进行了设计计算以确定具体的结构和几何尺寸。然后对各零部件进行三维实体建模，并根据零部件的相对位置关系对模型进行虚拟装配并形成装配模型。
　　(3)采用ANSYS Workbench软件对减速机输入轴和摆线轮进行了模态分析计算，得到零件的各阶频谱特性参数，为减速器整机虚拟样机的动力学分析提供了对比分析参数。
　　(4)采用ADAMS软件对整机在固定转速下分别对应于空载条件和满载条件下的运动学模型进行了仿真计算，得到主要零部件的频谱特性曲线，与经有限元分析计算得到的模态分析结果进行比较;并采用ANSYS Workbench软件对主要零部件的实体模型进行动力学分析，结果表明该新型减速机的结构强度满足设计要求。然后，对三种减速机进行动力学对比，结果给出来了不完全摆线二次包络减速机对应力方面和运动学方面都显示更优越。对于其他同类机械的减速机的结构设计研究也有一定的参考价值。
　　(5)对提高承载能力进行了研究。本文考察了几何参数对承载能力的影响，并对不完全摆线二次包络减速机虚拟样机结构进行优化。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究的意义

1．2 研究现状

1．3 论文的主要研究内容

第二章 不完全摆线齿廓分析

2．1 二次包络摆线啮合副的概念

2．2 不完全摆线二次包络摆线啮合副的概念

2．3 小结

第三章 不完全摆线二次包络减速机的结构

3．1 工作原理

3．2 减速机基本参数及几何尺寸

3．3 摆线针轮减速机的三维实体建模

3．4 小结

第四章 主要零件的模态分析

4．1 模态分析简介

4．2 输入轴的模态分析

4．3 不完全摆线轮的模态分析

4．4 小结

第五章 不完全摆线二次包络减速机的动力学分析

5．1 基于ADAMS软件的不完全摆线二次包络减速机运动学分析

5．2 基于Workbench软件的不完全摆线二次包络减速机动力学分析

5．3 三种减速机比较

5．4 小结

第六章 几何参数对承载能力的影响

6．1 偏心率对承载能力的影响

6．2 针齿半径对承载能力的影响

6．3 销轴孔的数目对承载能力的影响

6．4 销轴孔直径对承载能力的影响

6．5 内摆线齿轮的外形对承载能力的影响

6．6 小结

第七章 结论与建议

7．1 结论

7．2 建议

致谢

参考文献