无侧隙齿轮传动系统的扭振分析

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文无侧隙齿轮传动系统的扭振分析摘要由于圆盘锯是在锯切过程中，每个锯齿相继切削工件，因此会产生严重的振动问题，对齿轮产生不必要的冲击，影响齿轮的传递，减少齿轮的寿命，并且这种冲击会反馈影响钢管截面的加工质量和圆盘锯的使用寿命。因此需要消除传递齿轮箱中的齿轮侧隙，使冲击力降到最小。首先通过国内外研究动态我们总结各种消隙机构的应用方式和优缺点，并结合硬质合金圆盘锯的工作状态，选择一种合适的消隙方法。通过对比分析我们选择以扭力杆消隙法为基础，设计一种更加适合圆盘锯工作的主轴箱无侧隙齿轮传动机构和预

2、紧力加载机构。其次通过对硬质合金圆盘锯加工过程的分析研究，基于切削图形建立了简洁的动态切削力模型，运用MATLAB建立切削模型模拟切削的受力波动，得出切削力的动态曲线，并具体分析每一时刻的振动情况。总结得出我们在选用圆盘锯时，应该根据切削的需要选择直径尽量小的，齿数相对比较多的规格的圆盘锯。同时运用FFT图研究了切削力动态曲线的频率响应，为传动系统的结构特性预估和进一步优化设计提供参考。最后通过圆盘锯切割钢管所引起的切削力动态曲线，利用AMESim仿真软件完成两种传动系统的建模，对比分析原齿轮传动系统和无侧隙齿轮传动

3、系统角加速度。仿真结果表明，无侧隙齿轮传动系统的振动远远小于原齿轮传动系统，并且加快了系统的稳定时间，确实可以减小齿侧间的振动情况，降低对齿面冲击力，证明了无侧隙传动系统的可行性和正确性。关键词：无侧隙传动机构，MATLAB，动态特性，AMESim，角加速度I太原理工大学硕士研究生学位论文TORSIONALRESEARCHOFANTI-BACKLASHTRANSMISSIONSYSTEMABSTRACTDuringthesawingprocessofcircularsaw,eachsawtoothcutthework

4、piecesuccessively,thusresultinginseverevibrationproblemsandunnecessaryimpactonthegears,whichwillhavebadeffectongeartransmissionandthiswillreducethelifespanofthegears.Ontheotherhand,thisimpacthasbadaffectonmachiningqualityofpipesectionandtheservicelifeofcircular

5、saw.Thusit’snecessarytoeliminategearbacklashoftransmissiongearbox,sothattheimpactforceisminimized.Firstofall,wesummarizetheappliedmethodsandadvantagesanddisadvantagesofvariouskindsofanti-backlashmechanismbasedondomesticandforeignresearch,inconjunctionwiththewor

6、kingstateofhardalloycircularsaws,toselectanappropriateanti-backlashmethod.Aftercomparingandanalyzing,wechoosetorsionbareliminatingmethodasthefoundationtodesignabetterspindleboxnon-backlashgeartransmissionmechanismandthepreloadloadingmechanismforcircularsaws.Sec

7、ondly,throughtheanalysisandstudyoftheworkingprocessofhardalloycircularsaw,asimpledynamiccuttingforcemodelisestablishedbasedoncuttinggraphics.UsingMATLABtoestablishcuttingforcefluctuationbasedoncuttingmodelsimulation,thedynamiccurveisobtainedandvibrationsituatio

8、nofeverymomentcanbeanalyzed.Accordingtothesummary,weknowthatintheselectionofcircularsaw,thediametershouldbeassmallaspossibleaccordingtothecuttingrequirement;thenumberofteeth