空间多重共轭传动机构承载能力及误差分析研究

【摘要】空间多重共轭传动机构是指同时通过多对空间共轭曲面的啮合，传递运动和动力的机构，多重包含了同时多点共轭和交互包络的内涵。通过多重啮合，空间多重共轭传动机构具有非常显著的优点：结构设计灵活、传动平稳、结构紧凑、传递效率高和高重合度等。但空间多重共轭传动机构由于设计计算复杂、加工困难，传动性能难达到设计要求，且精度评定体系不完善，一直制约其发展，本文拟通过相关理论及技术的研究，克服以上瓶颈，促进该机构的推广应用。本文主要研究内容如下：（1）论文阐述了研究背景，给出了空间多重共轭传动机构的定义。阐述了空间啮合理论发展及在共轭传动机构中的应用情况、空间多重共轭传动机构静载荷强度校核及动力学研究进展、机构的误差分析及综合的研究进展，阐明了迫切需要研究的问题，并相应地给出了本文的研究内容。（2）通过介绍与论文研究相关的微分几何知识、坐标变换及空间共轭条件，推导了多重共轭传动机构的啮合条件。建立了超环面行星蜗杆传动机构和弧面凸轮机构的啮合模型及数字仿真模型，并对空间多重共轭圆柱端面凸轮开展工程应用研究。（3）建立了空间多重共轭传动机构多点共轭时接触点之间的载荷分配模型，并以此模型为基础，研究了超环面行星蜗杆传动机构压力角的变化情况，研究了超环面行星蜗杆传动机构啮合齿接触疲劳应力和弯曲疲劳应力的校核方法。（4）在已建立空间多重共轭啮合模型及含误差啮合模型的基础上，开展了空间多重共轭传动机构的误差分析与综合的研究，并以超环面行星蜗杆传动机构和弧面凸轮机构为例，初步建立了他们的精度体系。（5）通过先研究超环面行星蜗杆传动机构的动力学模型，再分析在动力学模型中加入误差的方法，研究了误差对机构固有频率的影响。介绍了超环面行星蜗杆减速箱的试制、传动性能台架试验以及振动特性的分析等，验证了基于上述理论所开发的超环面行星蜗杆减速箱样机具有良好的传动性能。（6）将含误差的螺旋升角代入法向力计算公式，得到了含误差的齿面法向力计算式。采用Matlab语言编程，代入误差的不同误差值，对齿面法向力进行计算分析，考察了误差对均载的影响规律。本文以空间多重共轭传动机构的误差分析为主线，对其啮合理论、数字啮合模型的建立、载荷分布、动力学建模以及产品的试制开展研究，对解决该类机构工程应用所需的基础理论以及关键技术问题，取得了一定的进展。
【作者】杨世平；
【导师】谭援强；
【作者基本信息】湘潭大学，一般力学与力学基础，2014，博士
【关键词】多重共轭传动机构；啮合模型；载荷分析；误差分析与综合；动力学建模；均载；超环面行星蜗杆传动机构；弧面凸轮机构；

【参考文献】
[1]洪涛.多小区协作MIMO系统的有限反馈技术研究[D].上海大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[2]褚凤霞.环境风险决策中的框架效应研究[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[3]冯亮.考虑分布式电源的配电网络重构研究[D].天津大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[4]邝海.城市综合体开发策略研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[5]廖枢华.WS-可补子群对有限群结构的影响[D].广西师范大学,基础数学,2013,硕士.
[6]贺琼.华为MA5680T基本宽带业务数据配置[J].电子制作,2015,16:150.
[7]何俊林.基于EOS的经费使用审批系统的设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[8]汪竹青,王敏,吴根华.浅析重金属离子吸附剂的优缺点及发展趋势[J].广东化工,2014,23:90+74.
[9]邢路.用于控制丙交酯的立体选择性开环聚合的多金属中心铝—席夫碱催化剂的合成及性能研究[D].吉林大学,有机化学,2013,硕士.
[10]钱卫宁,魏藜,王焱,钱海蕾,周傲英.一个面向大规模数据库的数据挖掘系统[J].软件学报,2002,08:1540-1545.
[11]原丽科.COX-2、FAP-α、PTEN、Survivin在乳腺导管内癌中的表达及意义[D].广州医科大学,外科学,2014,硕士.
[12]MélanieCOUTANT.考虑加工表面完整性的滚动接触疲劳寿命预测[D].上海交通大学,制造技术与装备自动化,2014,硕士.
[13]张倩.InGaZnO-TFT和InTiZnO-TFT的制备及其性能研究[D].青岛大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[14]杨志鑫.幼儿体智能课程开展现状调查分析[D].湖南师范大学,运动训练（专业学位）,2013,硕士.
[15]唐璐瑶.民营企业社会责任的政府引导问题研究[D].西南交通大学,行政管理理论与实践,2012,硕士.
[16]钱敏.宜兴国际经贸大厦建设工程项目管理研究[D].华东理工大学,项目管理,2013,硕士.
[17]何杰.几种KCNQ2/3钾通道开放剂的光活性化合物的设计、合成、稳定性及活性筛选研究[D].河北医科大学,药物化学,2013,硕士.
[18]齐俊梅,许跃龙,马宁,孙菲菲.氧化石墨催化的酯化与酯交换反应[J].有机化学,2013,08:1839-1846.
[19]高婷婷.城市社区公共服务设施供给优化路径研究[D].湖北大学,行政管理,2012,硕士.
[20]王铮.基于UKF的无传感器永磁同步电机直接转矩控制研究[D].辽宁工程技术大学,电力电子与电力传动,2012,硕士.
[21]朱恒民,姬小利,王宁生.支持数据挖掘的知识库系统[J].西南交通大学学报,2005,03:406-411+416.
[22]蒋革.基于市场需求的独立学院工业工程专业特色培育探讨[J].价值工程,2013,06:227-229.
[23]林建贵.RNA干扰Jagged1基因对肾透明细胞癌细胞的影响及其机制的研究[D].福建医科大学,泌尿外科学,2014,硕士.
[24]朱晓武,张曙光.证券经纪业务数据仓库设计[J].计算机工程,2003,04:83-84+103.
[25]刘沛富.预制语言与语言教学[D].吉林大学,英语语言文学,2004,硕士.
[26]行娟娟.轧机液压AGC系统数学模型及其控制方法研究[D].西安理工大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[27]胡煜,李红昌.交通枢纽等级的测度及其空间溢出效应——基于中国城市面板数据的空间计量分析[J].中国工业经济,2015,05:32-43.
[28]张振华,李萍,赵杉林,李建东,孔令照.硫化亚铁引发储油罐火灾危险性的研究[J].中国安全科学学报.2004(11)
[29]商黎娜.企业登记与不动产登记法律制度比较研究[D].宁波大学,经济法学,2014,硕士.
[30]穆娟丽.重读巴赫金《生活话语与艺术话语》[D].西北大学,文艺学,2014,硕士.
[31]彭永海.pim-1在结肠癌干样细胞向血管内皮细胞分化中的作用研究[D].第三军医大学,肿瘤学,2014,博士.
[32]肖英.大学生思想政治教育中的审美教育研究[D].湖南师范大学,思想政治教育,2014,硕士.
[33]王志龙.基于元胞自动机仿真建模的交叉口公交优先策略效果评价[D].北京交通大学,2014.
[34]杨奋飞.铝合金轮毂低压铸造过程温度场模拟及工艺参数优化[D].燕山大学,材料工程,2013,硕士.
[35]罗玉华.河南省农村老年照护服务体系建设研究[D].郑州大学,社会保障,2013,硕士.
[36]贾俊丽.基于可持续发展的中国花卉博览会辅展区体系构建与规划设计研究[D].南京农业大学,城市规划与设计,2012,硕士.
[37]魏孟玲.右归饮对雄激素致不孕大鼠性激素及下丘脑单胺类神经递质的影响[D].山西医科大学,中西医结合临床,2003,硕士.
[38]李永丰,李蒙,姜立清,林琳,何兴权.氮硫共掺杂石墨烯作为高效的碱性体系氧气还原反应催化剂[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会：电催化与洁净能源电化学转化[C].中国化学会:,2014:1.
[39]朱文婷.研究性教学在本科教学中的运用[D].山西师范大学,比较文学和世界文学,2014,硕士.
[40]吕大为.银行监管法律制度研究[D].对外经济贸易大学,国际法,2004,硕士.
[41]钱松岭.中小学信息社会学课程开发研究[D].东北师范大学,教育技术学,2014,博士.
[42]刘莲花.民初《申报（1912-1916）》教育广告研究[D].华东师范大学,教育史,2013,硕士.
[43]刘亚菲.高校学术管理中制度伦理建设问题研究[D].鲁东大学,教育学原理,2014,硕士.
[44]赵晨露.龙门山前陆盆地断裂系统研究[D].成都理工大学,地球探测与信息技术,2013,硕士.
[45]吴杰洲.称重网络系统投入运行[J].冶金自动化,2007,05:69.
[46]刘佳.辽宁美城路桥工程有限公司市政工程施工质量管理研究[D].吉林大学,项目管理,2013,硕士.
[47]都晓辉.缺血预处理和后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤保护作用的研究[D].吉林大学,药理学,2013,硕士.
[48]张燕飞.涿州农业科技园区规划方案优选模拟与评价[D].中国农业大学,农业生物环境与能源工程,2004,硕士.
[49]王增福.高速串行传输关键技术的研究与设计[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[50]记者徐锐.石墨烯概念都是“浮云”相关公司澄清传言[N].上海证券报,2011-02-21006.