雙嚙合針齒凸輪分度機構的結構優(yōu)化及有限元分析.pdf

1、雙嚙合針齒凸輪分度機構是一種新型的間歇機構，其輸入軸、針齒軸和輸出軸三軸共線，具有結構簡單緊湊、可承受大載荷、能夠完成較大分度以及傳動平穩(wěn)等優(yōu)點，因此其應用前景將會相當廣泛。
　　本文是在現(xiàn)有樣機的基礎上，對其嚙合效率進行理論分析后，然后利用遺傳算法對機構的內部結構的體積和平均傳動效率進行多目標優(yōu)化，并對樣機的關鍵部件內擺線輪和凸輪進行了疲勞仿真分析，同時又對機構進行了相關的動力學分析。
　　首先，本文通過考慮摩擦力的影響，

2、根據(jù)凸輪與內擺線輪的廓線方程，對機構的針齒與內擺線輪和凸輪之間的相對滑動速度進行了分析和求解，結合機構的實際傳動情況對機構的整體傳動效率進行了計算，求出了機構在一個分度期內的瞬時嚙合效率，并對影響機構平均效率的主要參數(shù)進行了分析。
　　其次，以樣機內部結構的體積和機構的平均嚙合效率為優(yōu)化目標，根據(jù)機構的幾何特性和傳動原理，確定Rz1、Rz2、e、Bng、Btg、Bzg為設計變量，在滿足強度等要求的基礎上建立約束條件，建立機構的多目

3、標優(yōu)化模型，利用遺傳算法對模型進行了求解。
　　再次，根據(jù)材料的疲勞參數(shù)屬性，利用有限元分析的方法對機構的內擺線輪和凸輪進行了疲勞壽命預測，并針對凸輪安全系數(shù)較小，沒有達到設計壽命的問題給出了改進方案。
　　最后，建立了等價動力學模型，對機構中的凸輪和內擺線輪在運動過程中的等效總等效扭轉剛度變化曲線進行了求解和分析，給出了兩者的瞬時固有頻率變化范圍，又利用Workbench對整機進行模態(tài)分析，研究其各模態(tài)下的振型，并預測了內