摆线针轮减速器实体建模和啮合特性分析

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摆线针轮减速器是一种少齿差行星减速传动装置,具有体积小,重量轻,传动比大且范围宽,运转平稳,噪音低,机械效率高,使用寿命长等特点,已在矿山、冶金、化工、国防、起重运输等行业得到广泛的应用。本文以该类减速器为对象,针对摆线轮与针轮在任一瞬时均为多齿啮合的特点,在构建减速器整机实体模型的基础上,应用有限元软件分析了摆线轮与针轮的啮合特性。全文的主要研究工作如下:(1)介绍了摆线针轮减速器的结构与工作原理,绘制了机构运动简图。运用反转法原理推导了机构的传动比计算公式,建立了标准的摆线轮齿廓方程。初步分析了摆线轮与针轮无隙啮合时的受力问题。(2)在Pro/E5.0环境下,建立了摆线针轮减速器的摆线轮、针轮组件及轴承等主要零部件的三维实体模型,组装了摆线针轮减速器样机的实体模型,进行了运动仿真与零部件的干涉校验,为进行摆线轮和针轮之间的啮合特性分析奠定基础。(3)针对摆线针轮减速器的结构与传动特点,在SolidWorks软件环境下,建立了摆线轮的有限元模型,分析了摆线轮与针轮在输出轴回转一周的过程中接触应力的变化规律。本文研究内容可为该类减速器零部件的强度分析与设计提供借鉴。
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