非圆齿轮节曲线的设计方法、CAD及应用研究

摘要

该文首先对非圆齿轮的发展史进行了综述.由于它在运动学、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.该文主要从非圆齿轮节曲线的设计方法、计算机辅助设计和应用等三个方面进行研究.通过研究,作者归纳、总结并提出了两种实用的节曲线设计方法.第一种方法是通过初始节曲线的向径函数q(θ<,1>)来构造出r<,1>(θ<,1>)或r<,2>(θ<,1>),运用此方法可设计一对相同非圆齿轮的节曲线;第二种方法是通过传动比函数i<,12>(或i<,21>)构造非圆齿轮节曲线,作者提出的以非圆齿轮为前置机构的急回机构实例,能够实现输出件在工作区间内完全等速,且具有良好的急回特性.作者还研究了利用计算机对非圆齿轮节曲线进行设计、计算、生成和优化.该文所得到的数据和图形全部由计算机计算和绘制,采用FORTRAN和MATLAB语言进行编程计算,用MATLAB和AUTOCAD生成节曲线的图形.此外,结合实例对卵形齿轮和正弦机构的运动组合进行了优化设计.研究的最终目的在于应用.该文对非圆齿轮的应用研究主要有两个方面:第一是非圆齿轮在压力机中的应用,将非圆齿轮作为曲柄滑块机构的前置机构,可以优化滑块的运动和动力特性;第二是非圆齿轮在四轮输送车转向机构中的应用,采用非圆齿轮作为转向机构,能实现在任意一点按任意半径的转弯动作.

目录

文摘

英文文摘

第一章非圆齿轮设计研究综述

第一节非圆齿轮技术的发展和国内外的研究现状

第二节非圆齿轮的应用研究

第三节本文研究内容

第二章非圆齿轮节曲线的基本理论

第一节非圆齿轮传动的分类

第二节非圆齿轮的节曲线

第三节非圆齿轮节曲线的曲率及凸性

第四节非圆齿轮节曲线封闭的条件

第五节几种特殊的非圆齿轮节曲线

第三章一对相同非圆齿轮节曲线的设计

第一节一对相同的非圆齿轮初始节曲线的设计

第二节一对相同非圆齿轮节曲线光滑性的改善

第三节一对相同非圆齿轮节曲线的外凸设计

第四节本章小结

第四章卵形齿轮与正弦机构组合的设计及其优化

第一节卵形齿轮与正弦机构的运动组合

第二节卵形齿轮基本参数的优化

第三节本章小结

第五章非圆齿轮与曲柄滑块机构的组合设计及应用

第一节含非圆齿轮的急回机构

第二节工作行程阶段的节曲线设计

第三节过渡行程阶段的节曲线设计

第四节非圆齿轮在曲柄压力机中的使用及其运动优化

第五节本章小结

第六章非圆齿轮在四轮输送车转向机构中的应用

第一节四轮输送车转向轮的转角关系

第二节转向机构中非圆齿轮节曲线的设计

第三节四轮输送车传动方案的讨论

第四节本章小节

结语

参考文献

攻读硕士学位期间已公开发表的论文

致谢