偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构的运动学建模与参数优化
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行星齿轮建模方法
行星齿轮建模方法主要包括以下步骤:
1. 确定建模对象:明确需要建模的行星齿轮系统,包括行星轮、中心轮和旋转轴等。
2. 建立齿轮副约束关系:根据齿轮系统的实际工作原理,建立齿轮副之间的约束关系,包括转速、转矩和传动比等。
3. 确定建模参数:根据实际需求和设计参数,确定建模所需的几何参数、物理参数和运动参数等。
4. 建立几何模型:使用三维建模软件(如SolidWorks、AutoCAD等)创建行星齿轮系统的三维几何模型,包括齿轮副之间的装配关系和旋转轴的位置关系等。
5. 添加约束条件:在几何模型中添加约束条件,以确保齿轮副之间的正确运动关系,包括旋转轴的固定约束、齿轮副之间的旋转约束等。
6. 定义运动关系:根据行星齿轮系统的实际工作原理,定义各零件之间的运动关系,包括转速、转矩和传动比等。
7. 求解模型:通过数值计算方法求解模型,得出各零件的运动轨迹、转速和转矩等动态响应。
8. 结果分析:对求解结果进行分析,验证模型的正确性和可行性。
总之,行星齿轮建模方法需要综合考虑行星齿轮系统的实际工作原理、几何模型和运动关系等因素,才能建立准确的数学模型并得出正确的结果。
2K-H行星齿轮传动优化设计数学建模与解算作者:史素华来源:《中阿科技论坛(中英阿文)》2019年第01期摘要:通过研究2K-H行星轮系的设计要求及分析各种约束条件,以最小体积为目标建立数学模型。
在确定设计变量,建立目标函数后,利用约束变尺度优化算法和Fortran语言编程进行最优化的求解。
关键词:行星齿轮传动;优化设计;m数学建模渐开线行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪音小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点,广泛应用于小汽车、重型载重汽车、工程车辆和飞机等的传动系中[1]。
研究指出,同一制造精度下,行星传动比起定轴线固定传动,载荷一般沿齿宽分布得较好[2]。
这是由于在行星传动中齿宽对直径的比值一般不超过0.7,而在普通减速器中却达到1.6,在个别情况下,例如在涡轮机减速器中则显著超过此值。
在同样条件下,行星传动的箱体重量比普通定轴齿轮传动的箱体其重量要小好几倍,因为行星传动箱体外廓尺寸比普通定轴齿轮传动的箱体要小得多。
设计行星传动时,正确选择齿轮参数的意义远比设计普通定轴传动的大。
齿轮参数选择不当时,不但可能丧失在外廓尺寸和重量方面的优点,甚至可能得到不利于使用的传动。
按最小体积为目标对行星齿轮机构进行最优化设计,不仅对缩小体积,而且对减小质量、节约材料及降低成本等都是很有实效的,这些对汽车及飞机这一类的产品尤其重要[3]。
现在就以这类产品中常采用的2K-H型行星齿轮机构作优化设计。
一、2K-H行星齿轮设计要求对于2K-H行星齿轮,如右图所示,要设计一个符合条件的行星齿轮传动,需要根据已知条件确定齿轮的几个参数:各齿轮的齿数z,模数m,齿宽b,如果将行星轮的个数也作为设计变量,则有四个参数。
根据机械设计知识,行星齿轮参数需要满足以下两种条件:一是几何设计条件就是在不考虑材料视齿轮为刚体的情况下齿轮正常传动的条件;二是齿轮的强度条件,行星齿轮作为一种机械构件,需要在确定材料的情况下对强度作一定的要求,保证齿轮到达预期寿命[4]。
非圆齿轮设计及其运动学分析张健;饶鹏;郑彬;张敬东;起雪梅【摘要】为提高非圆齿轮设计效率及规避现有设计方法模型在导入过程中存在的模型信息损失问题,给出一种非圆齿轮副的啮合设计方法.应用椭圆几何学及齿轮啮合基本条件,推导出非圆齿轮的啮合节曲线及齿廓的一般方程,基于MATLAB参数化设计思想和Pro/E三维建模功能,实现了非圆齿轮的三维参数化模型的构建.在MATLAB软件平台下编程对不同阶数和离心率的齿轮副的传动比、角速度、角加速度理论曲线进行描绘.运用Pro/Mechanism de-sign模块进行运动学仿真分析,得到从动齿轮角速度、角加速度与时间的关系曲线.通过对比分析,发现理论曲线与仿真曲线基本一致,验证了给出的非圆齿轮节曲线设计方法的可行性和正确性.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】5页(P38-42)【关键词】非圆齿轮;参数化设计;运动学;仿真分析【作者】张健;饶鹏;郑彬;张敬东;起雪梅【作者单位】攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000【正文语种】中文【中图分类】TH132.4240 引言非圆齿轮结合了凸轮与圆齿轮的优点,已经广泛运用于农业、轻工、冶金等各个领域[1-3]。
在传统的非圆齿轮设计中,运用VB对Solidwork软件第二次开发,模拟非圆齿轮齿廓的行成过程,通过实体布尔运算得出非圆齿轮的实体模型[4-5]。
该建模方法虽然精确,但是软件的二次开发难度大、对物力财力及人力要求太高,在实际应用中经济性差[6]。
非圆齿轮机构在运动学方面的特征就是能实现主动件和从动件转角间的非线性关系。
为了验证这种非线性关系,已有学者利用CAD软件造型后导入ADAMS进行运动学仿真[7-8]。
一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用
随着工业技术的不断提高,齿轮技术也在不断更新换代,其中一种新
型的类偏心圆非圆齿轮设计正逐渐在工业生产中得到广泛应用。
一、类偏心圆非圆齿轮的设计原理
1.1 圆齿轮的缺陷
传统的圆齿轮具有传动匹配度低、噪音大、磨损严重、寿命短等缺陷。
1.2 类偏心圆非圆齿轮的设计原理
类偏心圆非圆齿轮主要采取了非圆形棱线齿形设计和偏心圆设计原理,使其能够更好地适应大扭矩、高速旋转和换向等特殊工况,并具有更
好的传动稳定性、更低的噪音和更长的使用寿命等优点。
1.3 类偏心圆非圆齿轮的结构类型
一种常见的类偏心圆非圆齿轮结构是具有中空的圆柱状的齿轮,齿轮
中央有一组偏心圆柱体,偏心圆柱体与齿轮内侧齿的非圆形线的棱线
齿型完全契合,以此实现齿轮的传动。
二、类偏心圆非圆齿轮的应用
2.1 内燃机行业
类偏心圆非圆齿轮广泛应用于汽车和发电机等内燃机行业中,用于传
动散热器和发电机等设备,其工作时能够更好地适应转速的快速变化,提高传动的稳定性和可靠性。
2.2 其他行业
此外,在轴承厂、模具生产、自动化生产线等领域中,也广泛应用这
种新型齿轮传动技术,以提高生产效率和质量。
三、结语
通过以上的介绍,我们可以看到,类偏心圆非圆齿轮在工业生产中具
有非常广泛的应用前景,其应用可以提高传动稳定性、降低噪音、延长使用寿命等优点,这种新型齿轮制造技术未来应该会被更广泛地使用和推广。
本科毕业设计(论文) Z S T U
Zhejiang Sci-Tech University 学 士 学 位 论 文 BACHELOR’S THESIS
论文题目: 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计 作者姓名: 指导教师:
本科毕业设计(论文) 浙 江 理 工 大 学
机械与自动控制学院
毕业设计诚信声明
我谨在此保证:本人所做的毕业设计,凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成,没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况,本人愿意承担相应的责任。 本科毕业设计(论文) 摘要
移植是蔬菜生产过程中的重要环节之一,移植具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可以充分的利用光热资源,其经济效益和社会效益都非常可观。当前,国内正在应用的移植机械大多为半自动移植机,半自动移栽机靠手工送苗,效率低,劳动强度大,而国内自动移栽机的研究才刚刚起步,自动移栽机从取苗到植苗都由机械自动完成,效率高。国外虽有一些自动移栽机应用于生产,但还处于不断研究与推广阶段。植苗机构是将秧苗植入大田的最终机构,是旱田移栽机的核心工作部件。因此,植苗机构的设计对自动移栽机的发展至关重要。 本文主要的研究内容如下: 1.根据植苗的技术特点和农艺要求,设计非圆齿轮行星系大株距植苗机构,满足机械植苗特殊的工作轨迹要求。 2.论述了该植苗机构的工作原理以及结构特点。 3.以建立的运动学模型为基础,基于可视化开发平台VB6.0,借用植苗机构辅助分析与优化软件,介绍了该软件的人机交互界面及功能,基于该软件,解决了该机构运动学分析难点。 4.进行植苗机构的总体设计,讨论了设计中应该注意的问题,最后在CAD2008下完成装配图和各零件的设计。 5.建立植苗机构的三维实体模型,对其进行虚拟装配。
关键词:大株距;椭圆齿轮;行星轮系植苗机构;工作机理;设计 本科毕业设计(论文) Design of Large Spacing Transplanting Mechanism with Oval Gear for Planetary Gears
两级NGW型行星齿轮传动设计计算及优化摘要:随着社会的不断向前发展和科技进步,齿轮的传动在各行各业都得到了较快的发展。
齿轮传动尤其在园林工具行业得到了广泛的应用,比如外啮合齿轮传动、锥齿轮传动、斜齿轮传动和NGW型行星齿轮传动等。
本方案主要讲述两级NGW型行星齿轮减速器的设计过程和优化。
齿轮制造的精度要求也相对比较高,一般情况下,齿轮的精度不低于8-7-7级,髙速转动的太阳轮和行星轮不低于5级,内齿轮的精度不低于6级。
关键词:两级NGW型行星齿轮;计算:不等角变位;变位系数;强度;精度等级:啮合角前言目前锂电式园林工具中的绿篱机.在市场经济条件下的激烈竞争下,制造成本的激烈竞争下,所设讣和生产制造的产品必须向着轻量化,噪音小,体积小的方向发展」这就迫切需要研发设计岀一套符合体积小,重量轻,噪音小的齿轮传动。
所设讣的齿轮减速器体积的大小,直接决左了绿篱机的体积,只有把绿篱机的主要腔体的体积设讣的小,才有可能降低材料成本。
一个体积比较大的绿篱机,其材料的成本必然会髙,这是我们设汁工作者不愿意看到的现象。
而行星齿轮传动,具有效率髙,体积小,重量轻,结构简单,制造方便,传动功率范围大,轴向尺寸小等特点。
是设汁者首要选择和设计的对象。
本文仅仅羽绕两级NGW 型行星齿轮减速器的设计计算过程和优化,进行展开分析。
那么如何根据本公司的要求,设讣出符合条件的行星齿轮减速器呢?详情如下:原理图一. 设计要求:直流电机,电机功率500w,电机转速20800r/min左右,电机的输岀轴4>5mm0设计需要的切割刀片的速度为1600spm左右。
二、设计和计算过程:1.计算传动比i输入转速nl=20800r/min,输出转速n2=1600spmi= nl /n2=20800/1600=132.分配传动比为了减少制造成本,本案的两级NGW型行星齿轮减速器的所有齿轮,在强度等符合条件的情况下,采用粉末冶金件AE粉,而不是采用机加工的工艺进行,这样大大的减少了机加工带来的不必要的成本。
浅谈插秧机的分插机构主要形式与研究进展摘要:插秧机一般具有秧船、机架、秧箱、送秧机构、分插机构、传动系统、起落和调节机构。
其中分插机构是插秧机的关键部件,其功能主要将秧苗从秧毯中取出并插入土中的机构。
本文主要介绍目前插秧机分插机构的主要形式与研究进展,分析不同形式分插机构的结构原理,并互相进行比较分析。
关键词:插秧机;分插机构;主要形式;研究进展一引言插秧机的分插机构是完成分秧、插秧的主要工作部件,其性能决定插秧机的工作质量。
因此,对分插机构结构的研究一直是热点。
目前按分插频率,可以分为传统分插机构和高速分插机构两种类型。
二分插机构的主要形式.2.1传统分插机构传统分插机构有摇臂导杆分插机构、转臂滑道分插机构和曲柄摇杆分插机构。
①摇臂导杆分插机构摇臂导杆分插机构主要应用于人(畜)力插秧机上,适用洗根苗。
这种机构的优点:构造简单、体积小、操作方便、重量轻。
缺点是:插秧质量不好,生产率低,不能满足农业生产机械化要求。
代表的机型有ZZPR一65、ZZPR一66。
②转臂滑道分插机构工作原理:分插轮转动和主副滚轮受环形滑道控制的相对于分插轮的摆动组合而成。
在1974年,我国完成了转臂滑道滚动直插机型的设计,进入了专业化生产阶段,并广泛应用。
这种机构的缺点:结构复杂;取秧可靠性低;滑道摩擦大,影响了插秧的效率。
代表性的机型有22一532、22一632。
③曲柄摇杆分插机构曲柄摇杆分插机构是应用于水稻插秧机上较早的一种分插机构,曲柄摇杆分插机构的插秧效果较好。
它是我国唯一大批量生产,并得到大面积推广的插秧机。
这种机构的缺点:高插次时产生机架振动加剧,影响插秧工作效率;分插机构秧爪尖线速度过高,产生分秧不均的缺陷。
代表性的机型号表的机型是ZZT一935。
2.2高速分插机构从1980年起,国外开始研究新型分插机构,代替传统的分插机构。
日本农机化研究所开发的偏心齿轮行星式分插机构和椭圆齿轮行星式分插机构。
国内从1990年,开始高速分插机构研究,主要研究有旋转滑道式分插机构、差速式分插机构、齿轮(偏心、椭圆)行星式分插机构和偏心链轮式分插机构。
偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构的运动学建模与参数优化叶秉良俞高红陈志威赵匀浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州310018
摘要:针对目前蔬菜移栽作业中半自动移栽机需要人工喂苗、工作效率低等缺点,以及日本自动移栽机的复杂结构、高制造成本和工作效率不高等问题,设计了一种应用于蔬菜钵苗自动移栽机的偏心齿轮-非圆齿轮行星系自动取苗机构。在分析该旋转式自动取苗机构的结构特点和工作原理的基础上,建立了机构的运动学模型,开发了基于Visual Basic6.0的计算机辅助分析与优化软件对机构的结构参数进行优化。通过人机交互优化方法,得出了结构参数对取苗臂尖点运动轨迹和优化目标的影响规律,进而优化得到满足蔬菜钵苗自动取苗要求的机构结构参数。运动学;模型;优化;蔬菜移栽机;取苗机构;偏心齿轮-非圆齿轮
10.3969/j.issn. 1002-6819.2011.12.002S223.92A1002-6819(2011)- 12-0007-06
2011-03-252011-05-22基金项目:国家自然科学基金项目(51175477);浙江省现代农业装备与设施产业创新团队项目(2009R50001,2011R09001-11);浙江省自然科学基金项目(Y1110691)
作者简介:叶秉良(1972-),男,浙江东阳人,副教授,博士生,研究方向:机构创新、数值分析与综合。杭州浙江理工大学机械与自动控制学院,310018。Email: zist _vbl@zstu.edu.cn.通信作者:赵匀(1943-),男,教授,博士生导师,研究方向:机构创新、数值分析与综合。杭州浙江理工大学机械与自动控制学院,310018。Email: zhaoyun@zstu.edu.cn
万方数据偏心齿轮万方数据9
万方数据在退出轨
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