三环传动的性能仿真及可视化

论文摘要

本文对三环式少齿差行星齿轮传动系统的运动学、动力学及其可视化技术进行了研究。 通过对系统的运动学分析,得出不同驱动工况下的环板数量配置条件。双驱动工况下单相机构即可实现运动的连续传输。单驱动工况下必须采用非对称两相机构并联或对称三、四相机构并联等结构形式。 三环传动采用三相并联双曲柄机构作为输入机构,具有虚约束,在静力学上属于超静定系统。超静定系统的受力分析要采用构件的静力平衡条件和机构中有关弹性环节的变形协调关系。本文将转臂轴承视为弹性环节建立并提出适合于这类传动的变形协调普遍方程。 按照结构力学中处理超静定问题的载荷分组方法以及力学的叠加原理,在保证全部外载荷对原机构的作用效果及其内部受力状态不变的情况下,将任意工况下的三环传动结构视为两组分别具有独立平衡力系的子结构的线性叠加,从而建立三环传动的通用力学模型,并对转臂轴承和箱体轴承进行全面受力分析及动力学分析。 通过对不同型式及参数的三环传动的动力分析对比,得出该类传动的设计准则,即标准型三环传动宜采用双驱动,偏置型三环传动宜采用单驱动; 以Windows为平台,以面向对象的VB6.0为工具,编制了大量程序,开发出三环传动可视化设计应用软件系统。

论文目录

• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究现状及存在问题
• 1.3 本文的主要工作及意义
• 2 三环传动的运动学和动力学
• 2.1 三环传动概述
• 2.2 运动学分析
• 2.3 通用力学模型的建立
• 2.3.1 机构超静定次数的分析
• 2.3.2 受力分析模型的建立
• 2.3.3 变形协调普遍方程
• 2.4 标准型三环传动的受力分析
• 2.4.1 双驱动工况受力分析
• 2.4.2 单驱动工况受力分析
• 2.5 偏置型三环传动的受力分析
• 2.5.1 双驱动工况受力分析
• 2.5.2 单驱动工况受力分析
• 2.6 功率计算
• 3 三环传动的强度计算及性能分析
• [2]'>3.1 三环传动的强度计算^[2]
• 3.1.1 齿根弯曲强度验算公式
• g的计算'>3.1.2 内齿环板传递转矩T_g的计算
• 3.1.3 齿形系数外的计算
• 3.2 三环传动的传动机理及结构组成原理
• 3.2.1 双驱动工况下的传动机理及本质
• 3.2.2 单驱动工况下的传动机理及本质
• 3.3 传动形式及参数选择原则
• 3.3.1 结构形式及其驱动方式的选择
• 3.3.2 参数的选择原则
• 4 三环传动的可视化设计
• 4.1 可视化编程语言Visual Basic简介
• 4.2 三环传动的可视化处理
• 4.2.1 软件的结构
• 4.2.2 参数的程序化识别
• 4.2.3 计算结果数据库构建
• 4.2.4 机构运动仿真和性能曲线动画的实现
• 4.2.5 方案设计中参数调节的实现
• 4.2.6 界面的可视化
• 5 可视化算例及性能分析
• 5.1 软件使用介绍
• 5.2 标准型可视化算例及性能分析
• 5.2.1 双驱动工况结果分析
• 5.2.2 单驱动工况结果分析
• 5.3 偏置型可视化算例及性能分析
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录