偏心輪推桿行星傳動設(shè)計(jì)理論

前言

活齒傳動是一類重要的機(jī)械傳動，其研究歷史悠久，前人在這個(gè)領(lǐng)域做了大量的工作，給我們留下了豐碩的成果。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展給活齒傳動的研究帶來了新的生機(jī)，提供了新的研究方法，拓展了新的研究手段，但屬于活齒傳動的偏心輪推桿行星傳動的研究并不多見。作者從20世紀(jì)90年代后期開始，在湖南省教育廳基金項(xiàng)目的支持下，對偏心輪推桿行星傳動的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，近兩年，指導(dǎo)課題組及研究生將研究成果梳理成章，完成了本書的編著工作。本書對偏心輪推桿行星傳動的傳動原理、內(nèi)齒圈齒廓及其結(jié)構(gòu)特性、力學(xué)特性及嚙合效率、接觸強(qiáng)度、傳動特性試驗(yàn)、嚙合剛度、系統(tǒng)振動和系統(tǒng)有限元模態(tài)分析等方面進(jìn)行了較為深入的研究，得出了一些重要結(jié)論，比較系統(tǒng)地闡述了偏心輪推桿行星傳動的傳動運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和參數(shù)優(yōu)化，對提高偏心輪推桿行星傳動的設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高傳動效率、降低噪聲、提高承載能力和延長使用壽命等提供了理論方法。本書在以下幾方面進(jìn)行了探索：1.研究了偏心輪推桿行星傳動的傳動原理及等效機(jī)構(gòu)，其等效機(jī)構(gòu)為二自由度對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。采用矢量多邊形法建立了內(nèi)齒圈理論齒廓和實(shí)際齒廓的參數(shù)方程。給出了定傳動比證明，得到了6種不同安裝方式的傳動比。在Visual BASIC 6.0環(huán)境下進(jìn)行了傳動過程的計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬。2.對偏心輪推桿行星傳動進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析，分別推導(dǎo)了傳動圈固定和內(nèi)齒圈固定時(shí)推桿的位移、速度和加速度方程，分析了偏心距e對運(yùn)動學(xué)特性的影響。3.探討了內(nèi)齒圈齒廓范成加工方法，提出了內(nèi)齒圈齒廓范成加工裝置的設(shè)計(jì)方案，推導(dǎo)了齒廓范成加工的理論齒廓參數(shù)方程，在理論上證明了齒廓范成加工裝置完全能夠加工出偏心輪推桿行星傳動所要求的內(nèi)齒圈齒廓，并進(jìn)行了齒廓范成加工過程的計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬。

內(nèi)容概要

　　本書是研究偏心輪推桿行星傳動設(shè)計(jì)理論的著作，對偏心輪推桿行星傳動的傳動原理、內(nèi)齒圈齒廓及其結(jié)構(gòu)特性、力學(xué)特性及嚙合效率、接觸強(qiáng)度、傳動特性試驗(yàn)、嚙合剛度、系統(tǒng)振動和系統(tǒng)有限元模態(tài)分析等方面進(jìn)行了較為深入的研究，得出了一些重要結(jié)論，比較系統(tǒng)地闡述了偏心輪推桿行星傳動的傳動運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和參數(shù)優(yōu)化，對提高偏心輪推桿行星傳動的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高傳動效率、降低噪聲、提高承載能力和延長使用壽命等提供了理論方法。本書還采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在Visual BASIC 6.0平臺上開發(fā)了偏心輪推桿行星傳動設(shè)計(jì)理論研究的分析軟件?！　”緯勺鳛闄C(jī)械類碩、博士研究生教材，也可供相關(guān)教師、研究人員及從事機(jī)械設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

陶棟材，男，1963年8月2日生，湖南安化縣人，中共黨員，1985年7月湖南農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)本科畢業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，同年考入西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械系攻讀碩士學(xué)位，1988年3月碩士畢業(yè)，獲碩士學(xué)位，2003年9月考入中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程攻讀博士學(xué)位，2006年6月獲工學(xué)博士學(xué)位。1988年4月分配到湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)從事教學(xué)、科研和行政管理工作。其中1991年3月至1991年12月在郴縣科教興農(nóng)，1995年9月至1996年7月在國防科技大學(xué)做研究學(xué)者，1996年至2000年，任工程學(xué)院機(jī)電系主任；2000年6月至2002年12月，任工程學(xué)院副院長，2001年4月至2003年1月根據(jù)省委組織部安排，掛任湖南省古丈縣人民政府副縣長，2003年2月掛職期滿，回湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)從事教學(xué)、科研工作并任圖書館館長。1991年4月晉升為講師，1996年7月晉升為副教授，2001年7月晉升為教授?，F(xiàn)為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)委員會委員、教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程學(xué)科碩士生導(dǎo)師、中青年學(xué)術(shù)骨干，中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會高級會員，湖南省農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)工程學(xué)會理事，湖南省科學(xué)技術(shù)專家、湖南省政府采購咨詢專家、湖南省省情與對策專家。參加工作21年來，主要從事計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械分析與設(shè)計(jì)、機(jī)械創(chuàng)新性能設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究的教學(xué)與科研工作，先后為研究生主講了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、農(nóng)機(jī)計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)、最優(yōu)化方法與程序設(shè)計(jì)、有限元法等課程；為本、?？粕_出了機(jī)械設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等課程，教學(xué)效果良好。主持和參與省、部級和廳、局級科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，教育教學(xué)改革項(xiàng)目10余項(xiàng)，獲各級科技進(jìn)步獎10項(xiàng)，專利一項(xiàng)，教學(xué)成果獎6項(xiàng)，公開發(fā)表論文40余篇，主編了3本教材、專著，并在2本圖書中擔(dān)任副主編。

書籍目錄

前言 第1章　緒論 　1.1　研究的目的和意義 　1.2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 　1.3　研究內(nèi)容與方法 第2章　偏心輪推桿行星傳動的傳動原理研究 　2.1　傳動的基本結(jié)構(gòu) 　2.2　傳動的工作原理 　2.3　內(nèi)齒圈齒廓方程 　2.4　內(nèi)齒圈三維實(shí)體造型 　2.5　定傳動比證明 　2.6　傳動的運(yùn)動學(xué)研究 　2.7　小結(jié) 第3章　偏心輪推桿行星傳動內(nèi)齒圈齒廓及其結(jié)構(gòu)特性研究 　3.1　內(nèi)齒圈齒廓的加工方法與加工過程 　3.2　內(nèi)齒圈齒廓加工過程的計(jì)算機(jī)模擬 　3.3　內(nèi)齒圈齒廓的曲率半徑 　3.4　內(nèi)齒圈齒廓的壓力角 　3.5　內(nèi)齒圈齒廓的修形 　3.6　小結(jié) 第4章　偏心輪推桿行星傳動的力學(xué)特性研究 　4.1　傳動的受力分析 　4.2　按變形協(xié)調(diào)關(guān)系計(jì)算各力 　4.3　參數(shù)變化對活齒受力的影響 　4.4　傳動的嚙合效率分析 　4.5　小結(jié) 第5章　偏心輪推桿行星傳動的強(qiáng)度研究 　5.1　偏心輪與活齒嚙合副的接觸應(yīng)力計(jì)算 　5.2　參數(shù)變化對偏心輪與活齒嚙合副接觸應(yīng)力的影響 　5.3　偏心輪與活齒嚙合副的接觸強(qiáng)度 　5.4　內(nèi)齒圈與活齒嚙合副的接觸應(yīng)力計(jì)算 　5.5　參數(shù)變化對內(nèi)齒圈與活齒嚙合副接觸應(yīng)力的影響 　5.6　內(nèi)齒圈與活齒嚙合副的接觸強(qiáng)度 　5.7　摩擦對偏心輪推桿行星傳動強(qiáng)度的影響 　5.8　小結(jié) 第6章　偏心輪推桿行星傳動的傳動特性試驗(yàn) 　6.1　試驗(yàn)樣機(jī)參數(shù) 　6.2　試驗(yàn)內(nèi)容 　6.3　試驗(yàn)儀器及設(shè)備 　6.4　試驗(yàn)方法及測試結(jié)果 　6.5　結(jié)果分析與討論 　6.6　小結(jié) 第7章　偏心輪推桿行星傳動的嚙合剛度 　7.1　建模假設(shè) 　7.2　輸入、輸出軸扭轉(zhuǎn)剛度 　7.3　偏心輪與活齒嚙合副嚙合剛度 　7.4　內(nèi)齒圈與活齒嚙合副嚙合剛度 　7.5　小結(jié) 第8章　偏心輪推桿行星傳動扭轉(zhuǎn)振動分析 　8.1　偏心輪推桿行星傳動扭轉(zhuǎn)振動的動力學(xué)模型 　8.2　傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)動力學(xué)方程 　8.3　偏心輪推桿行星傳動等效轉(zhuǎn)動慣量分析 　8.4　偏心輪推桿行星傳動扭轉(zhuǎn)振動分析 　8.5　小結(jié) 第9章　偏心輪推桿行星傳動系統(tǒng)振動分析 　9.1　建模假設(shè) 　9.2　輸入軸子系統(tǒng)動力學(xué)方程 　9.3　活齒子系統(tǒng)動力學(xué)方程 　9.4　輸出軸—傳動圈子系統(tǒng)動力學(xué)方程 　9.5　嚙合力計(jì)算 　9.6　系統(tǒng)總體動力學(xué)方程 　9.7　系統(tǒng)固有頻率的計(jì)算 　9.8　小結(jié) 第10章　偏心輪推桿行星傳動系統(tǒng)的有限元模態(tài)分析 　10.1　有限元分析軟件ANSYS簡介 　10.2　偏心輪推桿行星傳動的有限元模型 　10.3　偏心輪推桿行星傳動的有限元模態(tài)分析 　10.4　偏心輪推桿行星傳動有限元模態(tài)分析實(shí)例 　10.5　小結(jié) 附錄　偏心輪推桿行星傳動設(shè)計(jì)理論分析軟件 插圖和附表清單 符號列表 作者簡歷 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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《偏心輪推桿行星傳動設(shè)計(jì)理論》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

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