多間隙耦合的齒輪連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間：2020-12-05 07:32
由于加工誤差或者是機(jī)構(gòu)構(gòu)件之間長(zhǎng)期磨損等原因,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副之間的間隙是不可避免一定會(huì)存在的,而間隙的存在對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響十分顯著,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)茐臋C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度,降低機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此對(duì)含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究已是現(xiàn)在動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文針對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的齒輪機(jī)構(gòu)及齒輪連桿機(jī)構(gòu),研究了間隙的存在對(duì)其機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響,為含耦合間隙的齒輪機(jī)構(gòu)以及齒輪連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究提供了一定的理論指導(dǎo)。首先,針對(duì)齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng),考慮了其中的軸承徑向間隙和齒側(cè)間隙,用分離接觸模型來(lái)描述軸承徑向間隙,根據(jù)前人的結(jié)論給出了齒側(cè)間隙與軸承徑向間隙之間的幾何關(guān)系,建立了時(shí)變齒側(cè)間隙與軸承徑向間隙的耦合模型,再綜合考慮齒側(cè)間隙中的時(shí)變嚙合剛度和嚙合阻尼,軸承徑向間隙中的非線性接觸剛度和阻尼,建立了考慮多間隙耦合的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,為后續(xù)章節(jié)的研究奠定了基礎(chǔ)。接著,針對(duì)本文所研究的齒輪對(duì)象,利用ANSYS有限元軟件求得其時(shí)變嚙合剛度,并給出了本文所研究的機(jī)構(gòu)中的間隙選取原則。根據(jù)前文建立的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析,得到了動(dòng)態(tài)齒側(cè)間隙與軸承徑向間隙之間相互耦合對(duì)彼此的影響規(guī)律,并...
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
Flores含間隙實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
的磨損三種因素考慮了進(jìn)去。1.2.4 含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)研究現(xiàn)狀在含間隙機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面，由于機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)很難直接測(cè)量，一般只在響應(yīng)構(gòu)件上加裝加速度傳感器，測(cè)量其加速度來(lái)間接獲得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所到目前為止，在含間隙機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究方面取得的成就較少，下面介紹一下經(jīng)過(guò)年累積取得的成果。如圖 1-5 所示，F(xiàn)lores[50]搭建了含間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在末端滑上安裝了位移傳感器和加速度傳感器，分別用來(lái)測(cè)量滑塊的運(yùn)動(dòng)位置和滑塊的動(dòng)情況。如圖 1-6 所示，Erkaya[51]也是搭建了含間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是 Erkaya 實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是在末端加裝了麥克風(fēng)測(cè)量裝置，用來(lái)測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)的噪聲，并在多個(gè)位置加裝了加速度傳感器，通過(guò)測(cè)量振動(dòng)和噪聲，改變間隙大和機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變化來(lái)分析系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。如下圖 1-7 所示，趙子坤[52]通過(guò)改間隙大小和加載頻率等因素來(lái)分析對(duì)連桿受力的影響規(guī)律，如下圖 1-8 所示，許松[26]考慮了機(jī)構(gòu)間隙與柔性的耦合，搭建了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)考慮柔
圖 1-7 趙子坤實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[52]圖 1-8 許付松實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[26]圖 1-9 崔亞輝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[53]圖 1-10 張慧博實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[33]性連桿的變形以及間隙大小的變化對(duì)機(jī)構(gòu)輸出特性的影響。如下圖 1-9 所示，崔亞輝[53]通過(guò)改變中心距來(lái)改變齒側(cè)間隙的方式，搭建了可調(diào)齒側(cè)間隙的試驗(yàn)臺(tái)，彌補(bǔ)了現(xiàn)在齒側(cè)間隙調(diào)整困難且不準(zhǔn)確的問(wèn)題。如下圖 1-10 所示，張慧博[33]同時(shí)考慮了齒側(cè)間隙和軸承徑向間隙兩個(gè)因素的耦合所用搭建了多間隙耦合的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
本文編號(hào)：2899116
【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
Flores含間隙實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
的磨損三種因素考慮了進(jìn)去。1.2.4 含間隙機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)研究現(xiàn)狀在含間隙機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面，由于機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)很難直接測(cè)量，一般只在響應(yīng)構(gòu)件上加裝加速度傳感器，測(cè)量其加速度來(lái)間接獲得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所到目前為止，在含間隙機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究方面取得的成就較少，下面介紹一下經(jīng)過(guò)年累積取得的成果。如圖 1-5 所示，F(xiàn)lores[50]搭建了含間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在末端滑上安裝了位移傳感器和加速度傳感器，分別用來(lái)測(cè)量滑塊的運(yùn)動(dòng)位置和滑塊的動(dòng)情況。如圖 1-6 所示，Erkaya[51]也是搭建了含間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是 Erkaya 實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是在末端加裝了麥克風(fēng)測(cè)量裝置，用來(lái)測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)的噪聲，并在多個(gè)位置加裝了加速度傳感器，通過(guò)測(cè)量振動(dòng)和噪聲，改變間隙大和機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速的變化來(lái)分析系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。如下圖 1-7 所示，趙子坤[52]通過(guò)改間隙大小和加載頻率等因素來(lái)分析對(duì)連桿受力的影響規(guī)律，如下圖 1-8 所示，許松[26]考慮了機(jī)構(gòu)間隙與柔性的耦合，搭建了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)考慮柔
圖 1-7 趙子坤實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[52]圖 1-8 許付松實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[26]圖 1-9 崔亞輝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[53]圖 1-10 張慧博實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[33]性連桿的變形以及間隙大小的變化對(duì)機(jī)構(gòu)輸出特性的影響。如下圖 1-9 所示，崔亞輝[53]通過(guò)改變中心距來(lái)改變齒側(cè)間隙的方式，搭建了可調(diào)齒側(cè)間隙的試驗(yàn)臺(tái)，彌補(bǔ)了現(xiàn)在齒側(cè)間隙調(diào)整困難且不準(zhǔn)確的問(wèn)題。如下圖 1-10 所示，張慧博[33]同時(shí)考慮了齒側(cè)間隙和軸承徑向間隙兩個(gè)因素的耦合所用搭建了多間隙耦合的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
本文編號(hào)：2899116
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