摆线活齿传动齿形研究及仿真

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目摆线活齿传动齿形研究及仿真作者姓名杨茂坤学位类别工程硕士指导教师韩晓娟2015年12月中图分类号：TH132.4学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）摆线活齿传动齿形研究及仿真硕士研究生：杨茂坤导师：韩晓娟教授副导师：孟凡杰高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属单位：机械工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学DissertationinMechanicalEngineeringTOOT

2、HPROFILERESEARCHANDSIMULATIONONCYCLOIDMOVABLETEETHTRANSMISSIONbyYangMaoKunSupervisor:ProfessorHanXiaoJuanYanshanUniversityDecember,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《摆线活齿传动齿形研究及仿真》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究

3、工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《摆线活齿传动齿形研究及仿真》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或

4、部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要摆线活齿传动具有传动比大、传动效率高、机构紧凑和承载能力强等特点，很有应用前景。同时多齿差摆线活齿传动具有受力静平衡、动平衡的特点，有利于提高其动力学特性。本文主要研究了摆线活齿传动的机构和传动原理、齿形设计、齿形分析、啮合副受力分析、动态响应分析和多体动力学仿真分析等问题。根据活齿传动齿形正解设计外摆线激波器，基于齿形包络和转速变换设计中心轮齿廓；对中心轮齿廓曲

5、率做了分析，分析不同结构参数对中心轮曲率的影响；仿真中心轮一个完整齿形的曲率半径变化规律，并探讨在避免中心轮齿形干涉的前提下活齿半径的合理选择范围；对摆线活齿传动的重合度做了分析；分析结构参数对齿形压力角的影响。根据活齿传动齿形正解设计内摆线激波器，同理基于外摆线激波器设计思路分别求解内摆线激波器与中心轮齿形，并求解中心轮的曲率，找出避免齿形干涉的条件；对激波器及中心轮齿形的压力角做了分析，并探讨了机构参数对激波器齿形压力角和中心轮齿形压力角的影响。基于力学平衡方程、变形协调方程建立啮合副力学分析数学模型，求

6、解活齿与激波器、活齿架和中心轮的接触力变化趋势；基于弹性变形和变形协调，求解传动的弹性误差；基于赫兹接触理论，对啮合副接触强度进行了校核；采用动态响应分析方法，分析摆线活齿理论运动规律对活齿动态响应的影响。求解活齿的位移、速度、加速度及加速度响应谱。对摆线活齿机构主要零部件进行机构设计，并利用SolidWorks进行三维建模及虚拟样机装配，考虑弹性变形因素，对关键零部件柔体化，在ADAMS中进行刚柔耦合多体动力学仿真分析，得到了合理的输入输出转速和各啮合副的受力趋势。关键词：摆线活齿传动；齿形设计；齿形分析；

7、力学分析；动力学仿真-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractCycloidmovableteethtransmissionwithalargetransmissionratio,strongbearingcapacity,hightransmissionefficiencyandcompactstructure,isaverypromisingnewtoothdrivemechanism.Andcycloidmovableteethtransmissionhastheforceofstatic,dyna

8、micself-balancingfeatures.Isfavorofitsdynamiccharacteristic.ThepaperhasdoneastudyofthesysteminCycloidmovableteethtransmissionprinciple,toothdesign,toothanalyze,forceanalysisofMeshingpair,toothdynamicre