新型内三环减速器的建模与仿真分析

论文摘要

本文中的新型内三环减速器是在渐开线少齿差行星传动的基础上开发的一种新型传动装置。与三环减速器相比,由于其具有的传动机构动平衡等诸多优点,将会受到越来越广泛的关注。本文综述了三环减速器国内外研究现状以及发展趋势,介绍了新型内三环减速器的原理及各种仿真软件的特点。同时利用CAD软件Solidworks对减速器进行建模,并将模型分别导入Adams和Ansys Workbench进行分析。论文从以下几个方面着手,进行了分析和研究:1)利用CAD软件创建了减速器的三维模型为进一步分析打下了基础。2)通过动力学软件Adams对模型进行了运动学分析,了解了模型的运动特性、传动效率及齿轮受力等特性。3)通过利用有限元分析软件Ansys Workbench对模型在运行过程中的平均应力及变形量进行了研究,并计算了模型的前十阶模态参数,为进一步研究整机的振动和疲劳奠定了基础。通过CAD模型及仿真分析技术获得的数据和结论,可以加深对新型内三环减速器的认识,并对物理模型的生产和制造具有一定的参考价值。本文下一步的工作,就是在已得模型参数的基础上,对现有模型的结构进行优化设计,使模型结构更为精简、性能更加可靠,让新型内三环减速器能更好的服务于社会。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 新型内三环减速器简介
• 1.3.1 内三环减速器工作原理简述
• 1.3.2 内三环减速器的主要特点
• 1.4 国内外少齿差行星减速器的研究历史和现状
• 1.5 本论文研究的主要内容
• 第二章 新型内三环减速器理论基础
• 2.1 渐开线少齿差行星减速器简介
• 2.2 N 型少齿差行星传动比
• 2.3 N 型少齿差行星减速器的输出机构——W 机构
• 2.3.1 孔销的几何尺寸关系
• 2.3.2 孔销式输出机构的工作原理
• 2.3.3 销孔与轮齿间的位置关系
• 2.3.4 孔销式输出机构的结构型式
• 2.4 减速器效率的理论计算
• 2.4.1 啮合效率
• 2.4.2 转臂轴承的效率
• 2.4.3 输出机构的效率
• 2.4.4 减速器效率
• 2.5 本章小节
• 第三章 新型内三环减速器的实体建模
• 3.1 SOLIDWORKS 简介
• 3.2 齿轮设计
• 3.2.1 内齿圈的设计
• 3.2.2 齿环板的设计
• 3.3 轴的设计
• 3.3.1 输入轴设计
• 3.3.2 输出轴设计
• 3.3.3 销轴设计
• 3.4 其他零件设计
• 3.4.1 轴套设计
• 3.4.2 回转支承设计
• 3.4.3 端盖设计
• 3.4.4 其他非标小零件设计
• 3.5 标准件建模
• 3.5.1 激活Toolbox 插件
• 3.5.2 标准件建模
• 3.6 本章小节
• 第四章 减速器装配
• 4.1 装配的基本步骤
• 4.2 组件装配
• 4.2.1 螺钉组件装配
• 4.2.2 曲轴组件
• 4.2.3 输出轴组件
• 4.2.4 齿轮组件
• 4.3 减速器装配
• 4.4 本章小节
• 第五章 新型三环减速器的运动特性分析
• 5.1 ADAMS 软件综述
• 5.1.1 ADAMS 软件
• 5.1.2 ADAMS 的仿真算法
• 5.2 ADAMS 仿真模型的创建
• 5.2.1 Solidworks 和ADAMS 之间的数据交换
• 5.2.2 利用ADAMS 构建仿真模型
• 5.2.3 ADAMS 系统初始条件设置
• 5.3 基于ADMAS 的三环减速器运动学仿真
• 5.4 本章小节
• 第六章 减速器有限元分析
• 6.1 有限元理论及ANSYS WORKBENCH ENVIRONMENT 简介
• 6.1.1 有限元理论
• 6.1.2 ANSYS Workbench Environment 介绍
• 6.1.3 ANSYS Workbench 产品设计流程
• 6.1.4 SolidWorks 同ANSYS Workbench 的连接转换
• 6.2 有限元模型前期处理
• 6.2.1 材料定义
• 6.2.2 网格划分及接触定义
• 6.2.3 约束的施加
• 6.3 减速器静力学分析
• 6.3.1 减速器应力分析
• 6.3.2 减速器变形分析
• 6.3.3 分析结果小结
• 6.4 减速器模态分析
• 6.4.1 模态分析介绍
• 6.4.2 减速器模态分析
• 6.5 本章小节
• 第七章 结论与展望
• 7.1 研究成果小结
• 7.2 未来研究工作展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文