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基于ANSYS Workbench凸轮传动的强度分析

发布于:2016-05-20 19:17
强度分析

      滚动活齿传动是一种以滚动活齿为中介体进行两同轴之问转速变换与动力传递的少齿差行星传动装置,具有结构紧凑、速比范围宽、承载强等优点,是活齿传动中较为简单的一种结构型式。凸轮激波滚动活齿传动作为滚动活齿传动的一种,其特点在于活齿与中心内齿轮齿数之差为2,激波器采用单排双向凸轮,自身形状呈180°,轴对称,质量完全平衡,双向工作载荷大小相等、方向相反,可相互抵消,激波凸轮廓线可采用双偏心圆弧曲线、余弦曲线、标准椭圆曲线及双相类摆线等形式。
      针对激波凸轮廓线为标准椭圆的滚动活齿传动已发表了较多的研究文献,例如提出一种基于双向凸轮激波的复式滚动活齿传动装置,由一级行星传动与一级滚动活齿传动复合而成,具有结构紧凑及整机受力自平衡的特点。文献探讨了其传动原理及结构组成,推导了齿形方程并对齿形性质进行了强度分析,还进一步对其第二级传动结构的啮合力分析方法进行了研究。文献在分析了传动比、凸轮理论半轴长度以及活齿半径等齿形参数对内齿轮齿形性质综合影响的基础上,对凸轮激波滚动活齿传动的参数选取及几何设计问题进行了研究。文献则讨论了凸轮激波滚动活齿传动的重合度、活齿架的结构设计以及中心内齿轮齿廓的修形方法,并利用Pro/EApp进行了整机装配及干涉检验。
      ANSYS WorkbenchApp是美国某企业开发的新一代仿真平台,Design Modeler、Design Simulation、Design Explorer作为它的3个主要模块,将设计、仿真、优化集成于一体,便于设计人员随时进入不同功能模块之问进行双向参数互动调用,使仿真相关的人、部门、技术和数据能在统一的环境中协同工作,极大的提高了设计研发的效率。以凸轮激波滚动活齿传动为对象,利用Pro/EApp对其进行三维建模,并通过程序接口导入ANSYS Workbench有限元分析App进行强度分析。
      凸轮激波滚动活齿传动的结构简图,如图所示。主要由激波轴、激波凸轮、滚动活齿、中心内齿轮和活齿架等构件组成。为增大啮合传动过程中的滚滑比、减小摩擦阻力,活齿采用销一套组合结构,活齿架由开有周向均布径向槽的左、右活齿半盘组成,并通过销柱联为一体,激波凸轮置于左、右半盘之问并与激波轴键联,内齿轮与机壳为一体结构。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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