三环减速器的数字化建模运动仿真及实验研究

摘要

随着现代机械化水平的不断提高，人们的生活愈加便利，对机电产品的性能要求也不断提高，机电产品只有向着轻量化、高效率、低能耗、低噪声等方向发展才会有市场、有竞争力。三环减速器属于少齿差行星齿轮传动的一种形式，以其减速比大、体积小、承载能力强、结构紧凑、功率范围广等特点，已在各行各业中广泛应用。内齿板是三环减速器的关键零部件，其制造精度直接影响三环减速器的性能。但是，现在广泛使用的内齿板加工方案存在诸多不足，严重影响着三环减速器的应用及推广。同时，三环减速器的结构特点--内齿板啮合条件，决定了内齿板的装配顺序。迄今，也没有文献能把三环减速器内齿板的装配顺序解释清楚，导致三环减速器经常无法正确装配，直接制约三环减速器的发展。
　　文中对三环减速器内齿板的加工方法、装配顺序及结构形式进行理论分析实验研究。首先，根据三环减速器的啮合条件，提出一种新的内齿板的加工方案，并用 CAD软件 UG采用新的内齿板加工方案对三环减速器进行数字化建模。通过对虚拟样机的运动仿真分析，仿真结果表明新方案加工的内齿板满足减速比，证明了新的内齿板加工方案的可行性；其次，通过对三环减速器的啮合条件的分析，提出三环减速器内齿板装配顺序与输入轴上的键槽分布有关。假设若干内齿板的装配顺序，通过不同装配顺序的对比，证明了内齿板的装配顺序确实与输入轴上的键槽分布有关；然后，利用UG NX7.0和ANSYS workbench对三环减速器的箱体进行模态分析求解，确定了三环减速器的箱体的固有频率和对应振型，对避免系统共振的发生提供了重要依据。最后，对三环减速器的箱体的进行振动加速度测试试验，利用 Matlab软件编程对采集的振动加速度信号进行傅里叶变换，绘制出箱体的振动频谱曲线，然后根据曲线特征分析三环减速器齿轮箱的动态性能。

目录

第1章 绪论

1.1选题意义和实用价值

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容

第2章 三环减速器内齿板加工方法研究

2.1三环减速器内齿板已有加工方法

2.2新的内齿板加工方法

2.3运用运动仿真验证新的内齿板加工方案的可行性

2.4新旧加工方案的对比分析

2.5本章小结

第3章 三环减速器内齿板装配顺序研究

3.1三环减速器内齿板装配中出现的问题

3.2根据三环减速器啮合条件提出假想装配方案

3.3对假想装配方案的对比分析

3.4本章小结

第4章 三环减速器箱体的动力学模态分析

4.1模态分析的基本理论

4.2有限元ANSYS模态分析过程

4.3三环减速器的箱体模型建立

4.4三环减速器箱体有限元模型的建立

4.5三环减速器箱体约束模态分析

4.6本章小结

第5章 三环减速器的动态性能试验与数据处理

5.1三环减速器实验平台的搭建

5.2三环减速器动态性能试验分析

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果