精密钢球传动弱刚性组合行星盘结构分析与设计

发布时间：2017-04-16 15:05

  本文关键词：精密钢球传动弱刚性组合行星盘结构分析与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：精密钢球传动利用摆线钢球减速啮合副和钢球等速啮合副实现精密传动，传动过程中，，两类钢球啮合副中磨损间隙和热膨胀过盈实时存在，导致传动回差或非正常啮合。弱刚性组合行星盘是一种周向实时刚性转动、轴向可实时微移动的新型间隙调节机构，使精密钢球传动实现实时无回差传动。本文对弱刚性组合行星盘的联接副进行了结构创新设计和性能分析，为实时精密钢球传动的研究提供理论支持。 根据弱刚性组合行星盘联接副的设计要求及移动副的结构型式，设计了销轴联接、花键联接、滚珠联接三种结构型式的弱刚性组合行星盘，并分别进行了结构分析、受力分析，推导了间隙调节时联接副中摩擦力的计算公式；分析了联接副的主要失效形式，进行了强度计算校核。 综合考虑销轴联接副间隙、分布圆半径误差以及销轴销孔分布误差等因素，建立了回差分析模型，推导出了回差计算公式，分析得到销轴联接弱刚性组合行星盘结构中各个参数对回差的影响规律；用蒙特卡洛法模拟影响回差的各项误差，并用MATLAB软件编程对回差进行计算统计，得到回差的分布情况。 应用多目标优化理论，以回差最小和径向尺寸最小为目标函数，建立了销轴联接弱刚性组合行星盘的多目标优化数学模型，利用MATLAB软件编程进行参数优化；在此基础上，运用Pro/E软件对销轴联接弱刚性组合行星盘进行了三维参数化实体建模、虚拟装配，实现了该结构的三维参数化造型。
【关键词】：实时 精密钢球传动 弱刚性 组合行星盘 回差
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 少齿差行星传动概述10-12
• 1.2 摆线钢球行星传动概述12-14
• 1.3 间隙调节机构简介14-15
• 1.4 课题研究的意义及主要内容15-16
• 第2章 精密钢球传动结构分析16-26
• 2.1 摆线钢球行星传动的基本原理16-18
• 2.1.1 结构与传动原理16-17
• 2.1.2 无回差传动特性17-18
• 2.2 间隙调节机构18-20
• 2.2.1 有级间隙调节机构18-20
• 2.2.2 无级间隙调节机构20
• 2.3 弱刚性组合行星盘的基本原理20-25
• 2.3.1 结构及传动原理21-22
• 2.3.2 设计要点22
• 2.3.3 联接副设计22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 弱刚性组合行星盘结构及力学性能分析26-46
• 3.1 销轴联接弱刚性组合行星盘26-32
• 3.1.1 结构分析26-27
• 3.1.2 受力分析27-32
• 3.1.3 强度计算32
• 3.2 花键联接弱刚性组合行星盘32-36
• 3.2.1 结构分析32-34
• 3.2.2 受力分析34-35
• 3.2.3 强度计算35-36
• 3.3 滚珠联接弱刚性组合行星盘36-39
• 3.3.1 结构分析36-37
• 3.3.2 受力分析37-38
• 3.3.3 强度计算38-39
• 3.4 实例设计39-45
• 3.4.1 基本结构设计39-42
• 3.4.2 销轴联接弱刚性组合行星盘设计42-43
• 3.4.3 花键联接弱刚性组合行星盘设计43-44
• 3.4.4 滚珠联接弱刚性组合行星盘设计44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 销轴联接弱刚性组合行星盘回差分析46-58
• 4.1 回差概述46-49
• 4.1.1 回差定义46-47
• 4.1.2 回差来源47
• 4.1.3 回差计算47-49
• 4.2 销轴联接副回差分析模型49-53
• 4.2.1 单销轴联接副回差分析模型49-51
• 4.2.2 多销轴联接副回差分析模型51-52
• 4.2.3 回差的影响因素52-53
• 4.3 基于蒙特卡洛法的回差模拟53-57
• 4.3.1 蒙特卡洛法概述54-55
• 4.3.2 基于 MATLAB 的蒙特卡洛模拟回差55-56
• 4.3.3 实例模拟56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 销轴联接弱刚性组合行星盘参数化设计58-74
• 5.1 多目标优化设计简介58-61
• 5.1.1 多目标优化问题概述58-59
• 5.1.2 多目标优化方法59-61
• 5.2 多目标优化设计的数学模型61-67
• 5.2.1 目标函数61-62
• 5.2.2 设计变量62-63
• 5.2.3 约束条件63-66
• 5.2.4 优化设计实例66-67
• 5.3 基于 Pro/E 的三维参数化设计67-73
• 5.3.1 Pro/E 三维参数化设计简介67-68
• 5.3.2 零件的参数化设计68-71
• 5.3.3 参数化模型的装配71-73
• 5.4 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果79-80
• 致谢80-81
• 作者简介81

【参考文献】

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本文编号：311054