三阶非圆行星齿轮机构运动特性分析

论文摘要

非圆齿轮由于其在运动学、几何学方面独有的传动特点，使之能够满足任意变传动比传动的要求，因此在各种机械中得到了越来越多的应用。本课题主要研究三阶非圆行星齿轮机构的齿轮机构部分，其主要特点是行星轮节曲线是圆形，而机构中的中心轮与内齿圈的节曲线分别为三周期和四周期的平面曲线。本文是在分析变中心距非圆行星轮系的基本运动关系的基础上通过解析法推导出了非圆齿轮节曲线的方程式。归纳总结了节曲线设计方法，根据传动过程中节曲线应满足的两个条件计算出合理的齿轮参数,并采用Matlab语言进行编程计算并生成了非圆齿轮的节曲线的图形。利用CAXA良好的二维图形能力，再利用VB6.0的计算功能计算出折断齿数，在CAXA中较准确的绘制出了这两种非圆齿轮的齿廓。在三维软件Solidworks中实现了对非圆齿轮齿廓图的三维实体绘制。在上述的理论基础上,根据三阶非圆行星齿轮机构的运动关系，运用数学解析法对行星轮的运动轨迹和运动时其中心的速度、加速度进行了分析和计算,代入参数得到相关的图形。最后简单叙述了几种非圆齿轮的加工方法（主要针对的是三阶椭圆齿轮），并对线切割加工进行了较详细的讲解。在获得了齿轮的参数后，为进一步研究非圆行星齿轮机构提供了必备的基础。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第一章 绪论
• 1.1 三阶非圆齿轮的特点
• 1.1.1 非圆齿轮的特点及应用
• 1.1.2 三阶非圆齿轮的特点及应用
• 1.2 非圆齿轮传动的特点、分类及应用发展
• 1.2.1 非圆齿轮传动特点
• 1.2.2 非圆齿轮传动的分类及应用发展
• 1.3 国内外研究状况
• 1.3.1 国外研究状况
• 1.3.2 国内研究状况
• 1.4 本课题的目的与意义
• 1.5 本课题的研究主要内容
• 第二章 变中心距非圆行星齿轮机构组成及节曲线设计
• 2.1 非圆行星齿轮机构的特点
• 2.2 非圆行星齿轮节曲线设计方案的确定
• 2.3 非圆行星齿轮节曲线的设计及结构组成
• 2.3.1 中心轮的设计
• 2.3.2 内齿圈的计算
• 2.3.3 非圆行星轮系可以安装的行星轮个数
• 2.4 节曲线应满足的两个条件
• 2.4.1 节曲线封闭条件
• 2.4.2 节曲线上轮齿均匀分布条件
• 2.5 Matlab编程求解
• 2.6 本章小结
• 第三章 非圆齿轮的三维建模
• 3.1 轮齿在节曲线上的位置
• 3.2 长轴半径的计算
• 3.3 三阶椭圆曲线齿顶与齿根方程
• 3.4 齿廓节曲线方程
• 3.5 实例
• 3.6 结论
• 第四章 三阶非圆行星齿轮机构运动特性分析
• 4.1 变中心距非圆行星齿轮机构的运动特性分析
• 4.1.1 相对瞬心中心
• 4.2 行星轮中心的运动轨迹
• 4.3 行星轮中心的速度和加速度
• 4.3.1 极坐标系下的径向速度、加速度和切向速度、加速度
• 4.3.2 行星轮中心的速度和加速度
• 2）/（dθ₁）,（d²r₂）/（dθ₁²）,(dφ₀₂)/（dθ₁）,(d²φ₀₂)/（dθ₁²）,（dφ₁）/（dθ₁）,（d²φ₁）/（dθ₁²）'>4.4 求（dr₂）/（dθ₁）,（d²r₂）/（dθ₁²）,(dφ₀₂)/（dθ₁）,(d²φ₀₂)/（dθ₁²）,（dφ₁）/（dθ₁）,（d²φ₁）/（dθ₁²）
• 21、θ"₂₁、β'₁、β"₁、β'₂₁、β"₂₁、θ'₃和θ"₃'>4.4.1 求θ'₂₁、θ"₂₁、β'₁、β"₁、β'₂₁、β"₂₁、θ'₃和θ"₃
• 23、θ"₂₃、r'₃和r"₃'>4.4.2 求α'、α"、θ'₂₃、θ"₂₃、r'₃和r"₃
• 2^H、φ'₂^H和φ"₂^H'>4.4.3 求φ₂^H、φ'₂^H和φ"₂^H
• 4.5 实例
• 4.6 结论
• 第五章 非圆齿轮的加工
• 5.1 非圆齿轮常用加工方法
• 5.1.1 数控铣齿机铣齿加工
• 5.1.2 用经机械改装的机床加工非圆齿轮
• 5.1.3 插齿加工
• 5.1.4 滚齿加工
• 5.1.5 成形法加工
• 5.2 线切割编程简介
• 5.2.1 3B 代码编程
• 5.2.2 齿廓数据拟合设计方案
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 论文的主要结论
• 6.2 课题进一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间所发表的学术论文