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基于空间连杆机构的非定心式等角速联轴器的研究

作者：赵欣 Publish: 2006-10-17 Hits:-

【中文题名】

基于空间连杆机构的非定心式等角速联轴器的研究

【英文题名】

Research of the Non-Centering Constant Velocity Universal Joint Based on the Spatial Machanism

【学科专业】

机械设计及理论

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-10-17

【中关键词】

联轴器,等角速,非定心式,连杆机构,运动仿真,

【英关键词】

Universal joint,Constant velocity,Non-centering,Linkage mechanism,Kinematics simulation,

【分类导航】

工业技术>机械、仪表工业>机械零件及传动装置>转动机件>联轴器、离合器>

【论文摘要】

随着工业技术的不断发展，等角速万向联轴器的种类必将趋于多样化，应用广泛化。但是目前这—领域的研究缺乏完善的理论指导和新型具有更优传递性能的产品，因此研究由定心式扩展到非定心式万向联轴器机构，寻找更优机构方案的科学理论体系和方法成为有望取得重大进展的新研究方向。本文利用矢量分析法和坐标变换法等数学工具，对几种不同类型的万向联轴器进行了结构分析和等速性分析，对现有的尚不完善的万向联轴器等角速传动理论一定心式等速传动理论和非定心式等速传动理论进行了理论推导、归纳和总结，得出了两种理论的相似性及不同的适用范围，并在原有理论模型的基础上进行了一定的拓展，为进一步的等角速传动理论研究提供了理论指导。利用方向余弦矩阵这一数学工具，以采用调心轴承安装的三叉杆滑移式万向联轴器为例，对现有的非定心式等角速万向联轴器进行了综合分析与研究。在运动分析的基础上，利用动力学分析中的“单个示力副”法对三叉杆滑移式万向联轴器进行了复杂的动方学分析，从而为联轴器的参数设计和结构优化提供了备份数据库。在空间等角速连杆机构的研究基础上，本文对RCRCR交错式空间机构进行了复杂的计算和推导。首先...

【论文题纲】

1 绪论	10-19
1.1 本课题研究背景	10-13
1.1.1 联轴器简介	10-11
1.1.2 等角速联轴器的国外研究现状	11-12
1.1.3 等角速联轴器的国内研究现状	12-13
1.2 本课题研究意义	13-15
1.2.1 非等角速联轴器分析	13-14
1.2.2 等速万向联轴器的研究意义	14-15
1.3 本课题来源及研究内容	15-16
1.4 本课题研究的理论基础	16-17
1.4.1 空间等速连杆机构分析的理论基础	16-17
1.4.2 等角速联轴器的研究基础	17
1.4.3 计算机建模、仿真软件的应用基础	17
1.5 本课题研究方法	17-19
2 定心式等角速传动理论及拓展	19-29
2.1 定心式等角速传动理论的分析	19-23
2.1.1 通用模型和坐标系的建立	19-20
2.1.2 等分角平面的分析	20-23
2.2 定心式万向联轴器的等速性分析	23-26
2.2.1 分度杆式球笼万向联轴器的等角速分析	23-25
2.2.2 偏心距式万向联轴器的等速分析	25-26
2.2.3 等角速联轴器的等速原理总结	26
2.3 理论的拓展	26-28
2.3.1 拓展后理论概述	26-27
2.3.2 拓展后理论的证明	27-28
2.4 本章小结	28-29
3 非定心式等角速传动的理论研究	29-40
3.1 联接两相交轴时非定心式理论分析	29-31
3.2 三叉杆滑移式万向联轴器的空间机构模型	31-33
3.2.1 三叉杆滑移式万向联轴器的结构	31-32
3.2.2 空间模型的建立	32-33
3.3 三叉杆式联轴器的运动分析	33-38
3.3.1 运动学分析的基本原理和步骤	33
3.3.2 运动分析模型的建立	33-35
3.3.3 分析坐标系的建立	35-36
3.3.4 滑杆位移的计算	36
3.3.5 滑杆运动速度的计算	36-37
3.3.6 滑杆加速度的计算	37-38
3.3.7 结果分析	38
3.4 本章小结	38-40
4 三叉杆式万向联轴器的动力学分析	40-55
4.1 动力学分析原理	40
4.2 动力学分析模型及坐标系的建立	40-42
4.3 输出轴的动力学分析	42-48
4.3.1 叉杆的力学计算	42-45
4.3.2 输出端调心轴承支反力的计算	45-48
4.4 输入轴的动力分析	48-54
4.4.1 输入端轴承支反力的确定	49-51
4.4.2 输入端轴承支反力矩的计算	51-54
4.5 本章小结	54-55
5 新型非定心式等角速联轴器的设计	55-68
5.1 两轴空间相错时非定心式理论分析	55-56
5.2 等角速连杆机构研究的方法	56-57
5.3 空间机构RCRCR的等角速分析	57-64
5.3.1 RCRCR机构存在回转轴的条件	57-59
5.3.2 分析坐标系的建立	59-60
5.3.3 空间自由度的计算	60
5.3.4 构件转角的计算	60-63
5.3.5 输出杆角速度的计算	63
5.3.6 三维模型的建立	63-64
5.4 空间交错联轴器的初步设计模型	64-66
5.4.1 SolidWorks介绍	64-65
5.4.2 空间交错式联轴器的初步零件设计	65-66
5.4.3 空间交错式联轴器的装配模型	66
5.5 本章小结	66-68
6 空间交错联轴器的运动仿真	68-83
6.1 COSMOSMotion简介	68-70
6.1.1 COSMOSMotion功能介绍	68-69
6.1.2 COSMOSMotion仿真步骤	69-70
6.2 运动仿真准确性的检验	70-74
6.2.1 检验模型的建立	70-72
6.2.2 运动仿真	72
6.2.3 仿真结果的检验	72-74
6.3 单联空间交错轴式联轴器的运动仿真	74-82
6.3.1 仿真模型的建立	74-75
6.3.2 运动仿真	75-76
6.3.3 仿真结果分析	76-82
6.4 本章小结	82-83
总结与展望	83-85
参考文献	85-88
致谢	88-89
攻读硕士研究生期间发表的论文目录	89-90
独创性声明	90
关于论文使用授权的说明	90

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.92385



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