新型四环板针摆行星传动减速器的动力学分析

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双曲柄四环板式针摆行星传动是一种新型传动。它是在分析比较以渐开线为齿形的诸种环板式减速器和常规摆线针轮行星传动各自优缺点的基础上创新研制的一种新型摆线针轮行星传动。具有体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高、传动平稳、结构简单、承载能力大等诸多优点。由于环板式针摆行星减速器尚处于研究阶段,其设计与制造缺乏可靠的理论依据,对其进行动力学研究,剖析振动机理,提出相应的改进措施,设计具有优良动态性能的行星齿轮装置具有重要的意义。本论文围绕单电机驱动四环板式针摆行星传动系统的动态特性分析这一专题,开展了相关研究。 用集中参数法建立了系统的弹性动力学模型,根据每个构件的不同特性,分别考虑了不同数量的自由度。除考虑了摆线针轮的啮合刚度外,还考虑了轴承刚度这一因素对于系统动力学特性的影响,推导出了系统的动力学方程,对方程进行适当的改造,可得到包含渐开线齿轮啮合刚度、转臂轴承刚度、输入轴轴承刚度、输出轴轴承刚度等因素的动力学方程,用数学分析软件MATLAB编写程序,建立系统微分方程组的数值解法,求解出系统得固有频率,绘制出在不同的质量和刚度条件下各个模态的固有频率变化曲线。 运用现代计算机大型有限元分析软件ANSYS,建立了各个构件的三维实体模型,分别求解出每个构件的固有频率和振型,为进一步分析双曲柄四环板式针摆行星传动的动力学行为,改善其动态特性建立理论分析基础。对整机的各项动态参数进行测试和分析,并和有限元分析结果进行对比,找到影响系统性能的主要因素,并提出下一步的修改参考方案。
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