施密特平行轴联轴器理论研究

施密特平行轴联轴器理论研究

论文摘要

施密特平行轴联轴器是一种结构形式独特、传动性能良好的新型联轴器,本文以其为研究对象,进行了机构的组成及运动分析、静力学及效率分析、零件尺寸误差的影响分析及弹性动力学分析,最终为机构的设计及选用提供了有价值的理论依据。首先通过机构的组成及运动分析,解决了该机构中虚约束的数目、来源,以及机构的级别等机构学问题,运动学分析为后续的动力学分析奠定了基础。其次,在对其进行合理简化的基础上,寻求并建立了该过约束机构的变形协调条件,并由此进行了机构的弹性静力学及效率分析,从而得到了机构的受力情况及理论效率,在此基础上进一步分析了机构的设计参数对效率的影响情况,由此提出了机构部分参数的设计原则。进一步,在考虑了部分零件制造误差的基础上,建立了计入误差的机构变形协调条件,分析了各误差对机构受力及效率的影响情况,提出了设计时制造精度的选择原则。本文还以连杆机构弹性动力学理论为基础,建立了机构的运动弹性动力学模型,进行了数值求解,得到了机构的固有频率,并分析了机构的动力学特性;同时,验证了上述弹性静力分析的正确性,说明了该机构具有良好的传动精度,并提出了部分设计原则。最后,在以上工作基础上,给出了自行设计时联轴器的等效转动惯量的计算方法及主要零件的设计校核方法,并得到了该联轴器采用滚动轴承时的许用转矩计算方法和选用准则中额定性能系数及寿命-速度系数的计算方法,还对可变平行轴的径向偏移范围进行了初步探讨。以上工作为工程应用提供了可靠的理论依据,可供设计及使用时参考。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 联轴器研究背景
  • 1.2 施密特平行轴联轴器的结构及特点
  • 1.3 施密特平行轴联轴器发展情况及研究背景
  • 1.4 课题的内容、目的及意义
  • 2 联轴器机构组成及其运动分析
  • 2.1 机构的结构分析
  • 2.2 运动学分析
  • 2.3 小结
  • 3 联轴器的静力学及效率分析
  • 3.1 弹性静力学分析
  • 3.2 效率分析
  • 3.3 小结
  • 4 零件尺寸误差的影响分析
  • 4.1 计入零件制造误差时的变形协调条件
  • 4.2 计入零件制造误差的静力分析
  • 4.3 计入零件制造误差的效率分析
  • 4.4 小结
  • 5 联轴器弹性动力学分析
  • 5.1 有限元法弹性动力分析简介
  • 5.2 联轴器的弹性动力学模型
  • 5.3 系统运动微分方程的求解
  • 5.4 计算实例
  • 5.5 小结
  • 6 设计选用研究
  • 6.1 运动干涉分析
  • 6.2 零件校核设计原则
  • 6.3 等效转动惯量
  • 6.4 选用
  • 6.5 小结
  • 7 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录一 几何法建立变形协调方程
  • 附录二 硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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