摆线针轮行星传动啮合刚度研究

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摆线针轮行星传动作为一种传动比大、体积小、结构紧凑、传动效率高、重量轻和承载能力大等诸多优点的传动形式,在目前的工程领域应用日益广泛,比如起重运输机械、工程机械、化工机械、冶金机械和纺织机械等领域。另外,由于摆线针轮行星传动多齿啮合的特点使传动误差的均化效应明显降低,进而使其传动精度提高,故近年来愈来愈广泛地应用于精密传动的领域。为了进一步满足各工业领域对齿轮传动高精度和低振动的要求,国内外越来越多的的学者关注于摆线针轮行星传动的基础理论研究工作。轮齿啮合刚度激励是齿轮啮合振动的主要激励之一,确定轮齿的弹性变形及啮合刚度一直是齿轮动力学研究中的重要问题。本文通过深入地研究摆线针轮行星传动啮合特征,建立了轮齿啮合刚度模型,并探索了摆线针轮行星传动的啮合刚度的求解方法,为开发设计具有高效率、高精度和低振动摆线针轮行星传动形式提供了理论依据,具有重要的理论意义和工程实用价值。  本文主要是针对摆线针轮行星传动啮合刚度模型的建立,轮齿修形对参与接触齿数的影响以及具体的刚度求解方法等方面进行了研究。主要内容如下:  ①基于赫兹接触理论,建立摆线针轮行星传动的啮合刚度数学模型,求解并推导出轮齿啮合的法向刚度、啮合点作用力臂以及扭转刚度的求解公式;求解了摆线针轮行星传动中的等效扭转刚度。  ②推导出更加符合工程实际的摆线轮齿啮合传动的最先啮合点分布区间计算公式,并提出判断同时参与啮合的针齿数的方法,结合ANSYS软件求解出摆线轮接触变形角,最终计算得到摆线针轮行星传动在传递扭矩时同时参与啮合的针齿齿数。  ③对各组修形组合量进行啮合刚度计算求解,讨论摆线针轮轮齿修形对轮齿啮合刚度的影响,并对影响轮齿啮合刚度的因素进行分析。
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