机电集成章动活齿传动装置设计与分析

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1、机电集成章动活齿传动装置设计与分析DesignandAnalysisofElectromechanicalIntegratedNutationMovableTeethTransmissionDevice李丹大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名:曰期：年/月亇曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成杲时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权大

3、连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名：日期：w年K月斤日日期：糾夕年{月日分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：20122183硕士学位论文机电集成章动活齿传动装置设计与分析DesignandAnalysisofElectromechanicalIntegratedNutationMovableTe

4、ethTransmissionDevice学生姓名：李丹导师及职称：王广欣副教授学科门类：工学专业名称：机械工程研究方向：新型传动申请学位级别：硕士论文答辩日期：年月日学位授予单位：大连交通大学摘要本文在章动活齿传动的基础上，给出一种新的章动传动结构，与永磁驱动相结合，形成机电集成章动活齿传动装置，此装置不仅避免了章动活齿传动中倾斜轴段的加工，而且转臂轴承放置在章动盘外侧，这样可以显著提高转臂轴承寿命，具有结构紧凑、传动比范围大、承载能力强等特点。本文针对机电集成章动活齿传动装置，主要完成如下的研究内容：分析机电集成章动活齿传动装置的结构

5、以及工作原理，确定整体结构设计流程并完成了三维模型的建立。根据要求选择合适的定转子类型，用磁路法对驱动系统进行电磁设计，由于计算的繁琐性，开发出驱动系统的设计软件以提高效率。用Ansoft软件对参数进行建模仿真和优化，得出最优的结果，完成机电集成章动活齿传动装置永磁驱动系统设计。基于传热学理论，进行机电集成章动活齿传动装置热传递参数的理论计算；采用ABAQUS软件进行装置的温度场有限元分析，得出额定负载下，装置的整体温度和各个部件稳态温度场的分布情况；并对加装冷却系统工况进行了仿真分析，得出冷却后的温度场分布情况，为装置的结构设计提供参考

6、依据。根据机电集成章动活齿传动装置控制性能要求的特点，提出了控制系统设计方案，采用双闭环控制策略；利用Matlab软件的Simulink模块建立了控制系统的仿真模型，并进行仿真计算，得到了运行状态的特性曲线，其仿真结果与理论计算相符，验证提出的控制方法的合理性和可行性；最后给出了以DSP为基础的硬件系统，并采用无位置传感器对永磁体位置进行检测。关键词：机电集成；章动传动；永磁驱动；有限元分析；控制系统IAbstractAnewkindofnutationtransmissionstructureispresentedinthispaper

7、，onthebasisofmovableteethtransmission,whicharecombinedwithpermanentmagnetdrivetoformtheelectromechanicalintegratednutationmovableteethtransmissiondevice.Thisstructurenotonlyavoidprocessingofinclinedshaftinthenutationmovableteethtransmission，andbearingsofturningarmareplace

8、dontheoutsideofnutationplate,whichcansignificantlyimprovethelifeofturningarmbearings.Ithasacompa