橢圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動動力學(xué)研究.pdf

1、由于數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，非圓齒輪的加工成本大大下降，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)床，自動化設(shè)備，印刷機(jī)，紡織機(jī)械，儀器及解算裝置中，作為自動進(jìn)給機(jī)構(gòu)或用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)關(guān)系，或用來改善運(yùn)動和動力性能<'[34]>，同時(shí)還出現(xiàn)了諸如非圓齒輪行星輪系低速大扭矩液壓馬達(dá)等不同于一般非圓齒輪的系統(tǒng)。然而，隨著這些機(jī)械工作條件日益向高速、重載發(fā)展，使得非圓齒輪的動態(tài)特性日益凸顯，并直接影響到整個設(shè)備能否正常、高效的運(yùn)行。這就使得對于非圓齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性的研究成為一個

2、十分緊迫和意義重大的課題。 目前對于圓齒輪的動力學(xué)問題，國內(nèi)外已經(jīng)有了相對成熟的研究結(jié)果<'[1-32]>，建立了包括齒輪嚙合動態(tài)激勵基本原理、齒輪振動分析模型、齒輪系統(tǒng)參數(shù)振動學(xué)<'[35]>、齒輪系統(tǒng)間隙非線性動力學(xué)<'[1]>等較為成熟的系統(tǒng)理和方法。對于斜齒輪等特殊的圓齒輪的動力學(xué)問題的研究也以有了不小的進(jìn)展<'[39]>。而對于橢圓齒輪的動態(tài)特性的研究卻仍然處于空白階段。由于橢圓齒輪本身固有的質(zhì)量偏心，其在傳動過程中所

3、產(chǎn)生的震動要比圓齒輪強(qiáng)烈得多。圓齒輪的內(nèi)部激勵主要是時(shí)變嚙合剛度、輪齒傳遞誤差、嚙入嚙出沖擊等。而橢圓齒輪的內(nèi)部激勵除開上述因素，還有因?yàn)槠馁|(zhì)量而導(dǎo)致的離心力和因轉(zhuǎn)速變化導(dǎo)致的慣性力所產(chǎn)生的振動。橢圓齒輪與圓齒輪的另一本質(zhì)區(qū)別就是在傳動過程中其輪齒嚙合的法線方向是不斷變化的，這使得橢圓齒輪傳動時(shí)，其嚙合力具有本質(zhì)的動態(tài)特征。 對于具有質(zhì)量偏心的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，相對于目前的其他各種建模方法，拉格朗日鍵合圖方法具有其特殊的優(yōu)勢，能方便的