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研究"设计#收稿日期$%&&’(&)(*+作者简介$张东生,*-.)/01男1山东济宁人1大连交通大学机械工程学院讲师1主要研究方向为机械优化与2345新型传动5有限元技术1已发表论文’篇6
摆线轮齿面接触有限元建模的参数化
张东生
,
大连交通大学机械工程学院1辽宁大连**’&%70
摘
要$利用89:;<=软件本身的参数化设计功能1编写了摆线轮齿面接触有限元建模程序>在?(4@3A 中运行该程序文
件1只要输入针摆传动相关参数1就可以建立三维实体模型5接触有限元模型1完成从建模5划分网格到施加边界条件的前处理工作6有限元建模的参数化实现了高精建模1使设计的结果具有了延展性和继承性1大大提高了设计速度1并减少了信息的存储量6关
键
词$针摆传动>摆线轮>有限元>参数化
中图分类号$B C *
)%D E *+文献标志码$3
文章编号$*&&+(%7-+,%&&.0&*(&&.%(&)
F 引言
有限元法可以很好地处理摆线轮针齿啮合接触面力学和边界条件1故而在摆线轮齿面接触应力分析中得以广泛应用6对于分析结果而言1有限元模型的好坏直接影响计算精度和计算规模1关系到计算结果能否应用于工程实际1同时有限元建模也是有限元法分析过程中难度最大5耗时最多的环节6
就产品的零部件结构而言1摆线针轮传动装置中多数零件的形状简单1只有摆线轮齿廓曲线是针齿按一定运动规律运动的包络曲线1其形状复杂多变1有限元建模过程不仅耗时多1而且难以保证有限元模型的精度1从而影响分析质量6如果通过工程设计及分析软件进行精确建模1并采用二次开发简化其设计过程1可使设计结果具有延展性和继承性1就可提高有限元分析的效率和质量1使设计人员从大量繁重而琐碎的基础工作中解脱出来1以大大提高设计分析速度1并减少信息存储量6
G 摆线轮的齿面方程构造
摆线轮建模的关键是要确定精确的摆线齿廓6如图*建立坐标系1则包含移距5等距修形在内的统一的
摆线轮齿廓曲线笛卡尔坐标参数方程!
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为H I J/!K L /M N K L /,K K L O M N K K L
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W X
Y 0其中$W L 为针齿齿数1W X 为摆线轮齿数1
T 为传动比1K K L 为针齿中心圆半径1]*为短幅系数1X 为偏心距1K K L 为针齿半径1^K L 为移距修形量1^K K L 为等距修形
量1PJ *O ]%
*/%]*[\Q ,V W X Y 0Y 为引入的参数1取值范围从&到*1可以生成所有摆线轮完整的齿廓曲线6
以_3E
+(%-机型摆线针轮变速器为例1表*列出了摆线轮的结构参数及电机运行参数6在?(4@3A *&‘&软件中1通过输入样条曲线方程的方式可获得精确的摆线轮齿廓曲线6
图*摆线轮齿形曲线
表*_3E
+(%-机型基本参数一览表符号K L K K L X
W I W a 单位b c c b c c b c c 大小d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d 7+D &+D &*D +%-)&符号^K L ^K K L a e T
单位b c c b c c b f g b ,h "c R S
/*0大小&D ’+-+/&D ++-++D &*+&&%-
第%+卷第*期%&&.年%月轻工机械
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万方数据