基于非圓齒輪傳動的插齒機主運動機構的設計及研究.pdf

1、傳統的插齒機主運動機構，通常采用對心的曲柄滑塊機構實現往復的插齒運動。當曲柄為恒定轉速驅動時，滑塊的運動為非勻速的對稱往復運動。這樣的往復插齒運動形式，一方面由于不具有急回的特性，回程時間與插齒工作行程時間相同，不利于提高加工效率；另一方面，由于插齒行程中速度變化較大，在插齒過程中切削速度不一致，產生較大的切削沖擊，影響齒面的一致性和齒面精度。當前插齒機正朝著高速的方向發(fā)展，當插齒速度提高時，急回特性和插齒行程勻速性顯得更為主要。因此，

2、獲得插齒往復行程的急回特性，使插齒行程切削速度盡可能恒定，是高速插齒機的研發(fā)的重要內容。
　　 本文根據插齒機工作原理，分析了插齒主運動特點。討論了實現急回特性的機構可選方案，對各種方案分別進行了結構特點分析比較。確定了以非圓齒輪傳動機構為插齒機主運動急回機構的設計方案。
　　 本設計以非圓齒輪傳動機構的相關尺寸參數作為變量，插齒行程的切削速度的平穩(wěn)性和急回特性為目標進行優(yōu)化設計。定義非圓齒輪性能約束、急回約束和邊界約束

3、，建立優(yōu)化數學模型，確定優(yōu)化方法，使用MATLAB軟件進行優(yōu)化計算，得到優(yōu)化結果。將優(yōu)化結果中得到的尺寸參數在solidworks中完成實體建模，并將模型導入ADAMS軟件中進行運動學分析。結果表明，經過優(yōu)化設計后的機構運動狀況與不采用非圓齒輪的機構相比，插齒行程速度特性和急回特眭有了明顯的改善。
　　 進行了非圓齒輪的結構設計。由優(yōu)化設計中得到的傳動比函數和兩齒輪的中心距，得出了節(jié)曲線方程，對節(jié)曲線的凸性、傳動壓力角和根切狀況

4、進行校核計算，結果表明符合非圓齒輪的設計要求。對非圓齒輪高速運轉時動平衡的狀況進行了分析計算，設計了非圓齒輪的輪體結構，在結構上采取措施，盡可能減小由于非圓齒輪偏心產生的離心慣性力。對非圓齒輪的輪齒加工進行了初步研究，簡要介紹了相關數控加工方法。
　　 進行了驅動箱傳動機構的結構設計。完成了驅動箱數字樣機的建模，并進行了仿真分析，驗證了機構的運動特性。針對機構的受力和振動狀況，對相關零件結構進行了有限元分析。通過慣性力對插齒機主