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机电集成正弦活齿传动研究

王敏  
【摘要】:随着现代科学技术的飞速发展,机械行业对于运动和动力传递的机构要求越来越高,机电一体化趋势已经成为该行业发展的主体方向。机电集成正弦活齿传动机构具有体积紧凑、重量轻便、传动比范围大和润滑性能良好等突出优点,具有广阔的应用前景。本文对机电集成正弦活齿传动进行了动力学和力矩分析,样机研制及试验等研究工作。 首先,建立了机电集成正弦活齿传动系统的动力学模型,将整个系统简化为三个子系统进行自由振动分析。计算每个子系统和整个系统的固有频率和主振型,进行模态分析,将系统分为旋转模态、活齿模态和简单模态三种模态,推导了灵敏度计算公式,分析了各个设计参数对系统灵敏度的影响规律。 其次,求解了机电集成正弦活齿传动机构中活齿的受力状况,根据设计实例参数具体求解活齿受力,根据求解的活齿及其它各个零件的受力情况,推导系统的输出力矩公式,分析了参数变化对系统输出力矩的影响规律,为实际设计加工提供理论依据。 最后,采用三维实体建模软件Pro/E建立了机电集成正弦活齿传动机构的三维模型,采用参数化设计方法进行了样机的三维实体建模,并采用UG软件导入数控加工中心,应用德国五轴联动数控机床进行了空间内外滚道的加工,进行了机电集成正弦活齿传动机构样机的加工装配,完成了系统输出力矩和传动比等实验,对理论计算进行了验证。


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