齿轮齿条式行星分度凸轮机构特性研究

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1、学校代码10530学号200907051372分类号TH112.2密级公开硕士学位论文齿轮齿条式行星分度凸轮机构特性研究学位申请人胡保先指导教师聂松辉教授学院名称机械工程学院学科专业机械工程研究方向现代设计方法及机构CAD二零一四年六月三日万方数据ResearchoncammechanismcharacteristicsofgearracktypeplanetaryindexingCandidateHuBaoxianSupervisorPro.NieSonghuiCollegeCollegeofMechanicalEngineeringProgramMechanica

2、lEngineeringSpecializationMachanismandMachineryCADDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune03,2013万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版

3、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要分度凸轮机构作为一种常用的间歇运动机构，被广泛应用于机械、电子、印刷、制药等行业的自动化机械中。传统的分度凸轮机构一般存在一个缺陷，即输入轴旋转一周机构只能实现一次分度运动。同轴式行星分度凸轮机构，具有同轴式分度凸轮

4、机构和行星分度凸轮机构的共同优点，其采用同轴式布局，结构紧凑，并突破了传统分度凸轮机构只能整周式输出的局限性，可实现大分度数传动。论文以同轴式行星分度凸轮机构结构形式之一的齿轮齿条式行星分度凸轮机构为研究对象，研究其结构形式和传动原理，对机构廓线、装配体模态分析以及含间隙机构动力学等方面进行了深入研究，主要完成了以下工作：分析研究了齿轮齿条式行星分度凸轮机构的结构形式与传动原理。利用解析法建立分度凸轮机构的数学描述模型，进而得到其共轭凸轮的理论和实际廓线方程。通过Matlab编程的方式生成机构廓线，并在简化模型的基础上对机构进行了运动仿真，验证了廓线的合理性和可行性，

5、最后在Solidworks软件中完成机构的三维建模。定义齿轮齿条式行星分度凸轮机构基本参数，着重对影响凸轮几何特征的两个重要指标—压力角和曲率半径进行了分析，研究基本参数的变化对压力角和曲率半径的影响规律。针对装配体模态分析的非线性特征，提出了采取计算临界状态来求取机构装配体模态的方法，并利用此方法得到齿轮齿条式行星分度凸轮机构的相关固定频率和振型，为降低机构振动和结构优化设计提供了依据。采用两状态非连续接触状态模型，建立了齿轮齿条式行星分度凸轮机构的间隙数学矢量模型。将采用非线性弹簧阻尼模型的法向接触力模型和采用修正Coulomb模型的切向摩擦力模型嵌入到理想模型中

6、，构建了含间隙的多体动力学模型。针对齿轮齿条式行星分度凸轮机构，通过在多体动力学软件Adams中设置合理的接触参数，建立起考虑间隙的齿轮齿条式行星分度头凸轮机构动力学模型。研究在不同间隙大小下的凸轮机构的动力学性能，分析间隙的存在对凸轮机构运动特性的影响。关键词：行星分度凸轮，廓线，模态，间隙，动力学I万方数据AbstractAsacommonintermittentmotionmechanism,theindexingcammechanismhasbeenwidelyusedintheautomaticmachineryofmachine,electronicsan

7、dprintingindustry,etc.However,aflawthattheinputshaftcanrealizeonlyonedividingmovementbyrotatingonceexistsinthetraditionalindexingcammechanism.Withcoaxiallayoutandcompactstructure,one-dwellcoaxialplanetaryindexingcammechanismcombinestheadvantagesofone-dwellcoaxialindexingcammech