基于傅里叶节曲线混合阶非圆齿轮传动的络交机构分析及仿真

摘要

我国是世界上最大的丝绸商品生产和出口国之一，生丝生产设备的工艺性能对我国的丝绸产业具有重大影响。在生丝生产中，卷绕机构是缫丝机的重要组成部分，而络交机构是卷绕机构的核心，其作用是使卷绕于小（或）上的丝条形成网状丝片，丝片成形的质量与络交机构的运动特性有密切关系。本论文在研究国内外非圆齿轮传动型式和自动缫丝机络交机构工作特性的基础上，提出一种新型齿轮传动型式——傅里叶节曲线非圆齿轮传动，并以此为基础提出基于傅里叶节曲线混合阶非圆齿轮传动的络交机构。同时，通过对其进行建模分析、优化和仿真，验证了所提出的新型络交机构的可行性，对促进我国生丝产业的发展具有一定积极影响。
　　本论文进行的主要研究工作如下:
　　1)本论文首先分析了国内外非圆齿轮传动的研究现状，提出一种新型齿轮传动型式——傅里叶节曲线非圆齿轮传动（授权专利号:201210185590.0），建立傅里叶节曲线非圆齿轮传动的数学模型，编写辅助分析软件，对其运动特性及优势进行分析和总结;
　　2)在分析自动缫丝机络交机构特点及缺陷的基础上，提出一种基于傅里叶节曲线混合阶非圆齿轮传动的络交机构，并建立运动学分析数学模型;
　　3)开发基于傅里叶节曲线混合阶非圆齿轮传动络交机构的辅助分析及优化软件，模拟络交机构实际工作时丝线绕到小（或）上的成型形状，并以丝线在小（或）上的理想成型形状为目标对机构参数进行反求;
　　4)根据优化所得的机构参数采用UG软件对新型络交机构进行三维实体建模和虚拟装配，使用ADAMS软件对UG软件建立的模型进行运动仿真，模拟实际工作环境，验证新型络交机构的可行性。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 自动缫丝机络交机构的研究现状

1．2．1 ZD721型自动缫丝机络交机构

1．2．2 EB型自动缫丝机络交机构

1．2．3 D301型自动缫丝机络交机构

1．3 非圆齿轮传动的研究现状

1．4 论文的研究内容与目标

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容及重点、难点

1．5 本章小结

第二章 傅里叶节曲线非圆齿轮副的表达方式及传动特性研究

2．1 节曲线方程的—般形式及参数的几何意义

2．2 傅里叶节曲线非圆齿轮的优点及非匀速传动拟合精度分析

2．2．1 傅里叶节曲线非圆齿轮的优点

2．2．2 傅里叶节曲线非圆齿轮非匀速传动拟合精度对比分析

2．3 傅里叶节曲线非圆齿轮闭合性及凹凸性分析

2．3．1 傅里叶节曲线非回齿轮闭台性分析

2．3．2 傅里叶节曲线非圆齿轮凹凸性分析

2．4 傅里叶节曲线非圆齿轮副中心距的数值计算方法

2．5 傅里叶节曲线非圆齿轮传动数学模型的建立

2．6 参数变量对傅里叶节曲线非圆齿轮节曲线和运动特性的影响分析

2．6．1 齿轮啮合及传动比曲线

2．6．2 传动比曲线交点位置分析

2．6．3 参数、模数对重合度的影响分析

2．7 本章小结

第三章 新型络交机构的提出及其运动学分析模型的建立

3．1 新型络交机构组成

3．2 新型络交机构传动路线和工作原理

3．2．1 新型络交机构传动路线

3．2．2 新型络交机构工作原理

3．3 新型络交机构运动学分析模型的建立

3．4 本章小结

第四章 新型络交机构辅助分析与优化软件的开发及应用

4．1 新型络交机构辅助分析与优化软件概述

4．1．1 开发背景及平台

4．1．2 傅里叶节曲线非圆齿轮辅助分析软件设计思路

4．1．3 优化软件设计思路

4．2 新型络交机构辅助分析与优化软件系统界面

4．2．1 傅里叶节曲线非圆齿轮辅助分析软件的操作界面

4．2．2 优化软件的操作界面

4．3 优化结果

4．4 本章小结

第五章 新型络交机构的结构设计及仿真分析

5．1 傅里叶节曲线非圆齿轮的设计

5．1．1 齿廓数据的导入方法

5．1．2 主动傅里叶节曲线非圆齿轮的设计

5．1．3 从动傅里叶节曲线非圆齿轮的设计

5．2 新型络交机构的结构设计

5．3 新型络交机构的装配

5．4 基于ADAMS的运动学仿真

5．4．1 ADAMS系统环境介绍

5．4．2 软件工具之间的数据转换及三维模型的导入

5．4．3 施加约束与载荷

5．4．4 运动学仿真

5．5 本章小结

第六章 结论及展望

6．1 本文工作总结

6．2 下一步工作方向

参考文献

致谢

攻读学位期间获得的研究成果