精密钢球传动参数化设计及动力学仿真

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目精密钢球传动参数化设计及动力学仿真作者姓名刘雨轩学位类别工程硕士指导教师安子军教授2015年5月中图分类号：TH132.4学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文（工程设计型）精密钢球传动参数化设计及动力学仿真硕士研究生：刘雨轩导师：安子军教授副导师周尚臣高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalEngineeringPRECISIONBALLTRA

2、NSMISSIONPARAMETRICDESIGNANDDYNAMICSSIMULATIONbyLiuYuxuanSupervisor:ProfessorAnZijunYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《精密钢球行星传动参数化设计及动力学仿真》是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本

3、人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《精密钢球传动参数化设计及动力学仿真》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年

4、月日导师签名：日期：年月日摘要摘要精密钢球传动作为一种新型精密机械传动形式，具有啮合效率高、传动无回差等良好的应用特性，在精密机械领域中具有广阔的应用前景。本文在分析精密钢球传动的传动原理、结构形式和运动学分析的基础上，对该传动机构进行了三维实体参数化设计、啮合效率分析以及虚拟样机仿真等方面的研究。根据精密钢球传动的传动原理和结构组合形式，分析了三维建模软件内建模成功条件，对精密钢球传动内外摆线封闭槽齿廓连续条件进行了研究，推导出钢球半径的允许取值范围。在一级精密钢球传动的基础上分析了封闭式精密钢球传动机构的运动学特性，推导出四种封闭式传动结构形式

5、的传动比及其钢球运动轨迹方程。利用转化机构法，推导出啮合副的瞬时啮合效率，并利用积分中值定理推导出啮合效率的平均值，分析了结构参数对啮合副平均啮合效率的影响；针对机构内部存在封闭功率的两种结构形式，分析了效率损失。利用SolidWorks软件的二次开发功能对精密钢球传动各关键构件进行了参数化实体设计；实现了零件在装配体中自动装配生成装配体模型，并分别建立了一级和封闭式二级精密钢球传动机构的三维参数化模型。应用所建立的精密钢球传动参数化模型和Adams软件，在分析啮合副约束的基础上，对一级精密钢球传动和封闭式精密钢球传动进行动力学仿真，仿真结果与理论

6、分析结果具有较好的一致性。关键词：精密钢球传动；啮合效率；参数化建模；动力学仿真-I-IABSTRACTAbstractTheprecisionballtransmissionasanewformofprecisionmacinenerytransmission,withseriesofadvantages,suchashighefficiencyandnon-backlash,itiswidelyusedinthefieldofprecisionmachinery.Thepaperhasdoneastudyofthethree-dimension

7、alsolidparametricdesign，meshingefficiencyandvirtualprototypesimulation,onthebaseofprecisionballtransmissionprinciple,structureandkinematicsanalysis.Accordancewiththeprincipleandstructureofprecisionballtransmission,analyzesthemodelingconditionsinthree-dimensionalmodelingsoftwar

8、e.Derivedthepermissiblerangeofballradiusvalue,forbothepi-troc