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新型摆线针轮减速机的优化设计及其动力学性能

时间:2013-05-14 09:14 作者:减速机 点击:
本文主要从以下几个方面对行星摆线针轮减速机传动进行了研究:首先参照传统针摆行星传动基本参数设计计算方法对针轮输出针摆行星传动主要零部件的基本参数进行设计计算,

 本文所涉及的科研项目主要通过对摆线针轮减速机传动特点和工作原理进行分析,对针轮输出针摆行星减速机传动这种新型传动方式进行分析,以获得其设计理论和方法。主要从摆线减速机行星传动的共同点出发,综合分析传统针摆行星传动、环板式针摆行星传动等现有传动形式的特点,提出针轮输出针摆行星传动形式的设计计算方法,并对该型传动进行具体的样机设计计算和动力学研究。
本文主要从以下几个方面对行星摆线针轮减速机传动进行了研究:首先参照传统针摆行星传动基本参数设计计算方法对针轮输出针摆行星传动主要零部件的基本参数进行设计计算,并对传动系统进行受力分析并计算包括转臂轴承和各支撑轴承的载荷大小,完成包括摆线轮、柱销等主要零件强度校核计算和轴承的寿命计算,并编制包括参数优化程序在内的对各型针摆行星减速器均适用的设计计算软件系统;

在得到样机主要技术参数的基础上,对样机零部件进行设计计算以确定具体的结构和几何尺寸并结合Pro/E软件特点对各零部件进行三维实体建模,然后根据零件间的相对位置关系对模型进行虚拟装配并形成虚拟装配模型;为分析具体零件的动力学特性,并对整机动态特性进行对比分析,采用ANSYS软件对减速器输入轴和摆线轮进行了模态有限元分析计算并提取零件主要模态参数进行分析;最后,将经Pro/E虚拟装配后的整机实体模型经格式转换,导入到ADAMS软件系统中对整机在额定转速下分别对应于空载和满载条件下的动力学模型进行仿真计算,以认证其传动比关系,并对主要零件在虚拟样机运转过程中表现出了动力学特性进行分析比较,提出提高整机动力学性能的方法和建议。通过全面系统的分析计算,提出了对针轮输出针摆行星减速机基本参数的设计计算和强度计算的基本方法,并形成了系统的设计计算方法和计算软件。
 
 轮边减速型电动轮是一种新型车辆驱动技术,具有传动效率高、成本低等优点,在电动汽车领域中呈现出了很好的应用前景。汽车对电动轮结构尺寸的要求有限,这同时也对电动机的功率密度提出了一定的要求,在一定程度上限制了其发展。采用结构紧凑的轮边减速机可以在较大程度上提高电动轮整体性能,对促进电动轮驱动技术的发展有重要的意义。论文以减速机径向尺寸和轴向尺寸最小为优化目标展开研究。综述了电动轮驱动技术的发展概况和趋势,根据当前电动汽车及电动轮驱动技术的发展情况,研究了适用于电动轮的轮边减速器类型,并分析了电动轮对NGW行星齿轮减速机的结构要求。介绍了机械优化设计和接触问题有限元法的基本概念、原理和算法。