槽轮机构的动力学分析及仿真
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运 动 。 槽 轮 机 构 在 工 作 过 程 中 槽 轮 的 角 速 度 随 时 变 但
化 ， 引 起 惯 性 力 产 生 的 较 大 冲 击 和 振 动 ， 槽 轮 机 构 易 使
和槽 轮 的作用 半 径 Ｒ
在 工 作 中磨 损 严 重 ， 使 其 传 动 精 度 和 使 用 寿 命 大 大 并
文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ０— ９ ８ ２ １ ） ７— ０ ４— ４ １ ０ ４ ９ （０ ０ ０ ０ １ ０
动 力 学接 触 方 程 。 用 Ａ Ａ 应 Ｄ ＭＳ仿 真软 件 ， 对计 算结 果 进 行 验 证 ， 为槽 轮 机 构 的受 力 分 析 及 设 计提 供 依 据 。
２０ ５， ： ０ ４０ ５５ —６７ ．
［ ］ 李 充 宁 ， 晓敏 ． Ｋ—Ｖ型 摆线 针轮 减 速 机 的 动 力学 仿 真 ７ 陈 ２ 并 为 后 续 对 摆 线 针 轮 行 星 减 速 器 的 研 究 奠 定 了基 础 。 研 究 ［】机 械传 动 ，０ ９ ３ （） ７ ７ ． Ｊ． ２０ ，３ ２ ：４— ７ ［ ］ 李 金 玉 ， 志 践 ， 媛 ． 于 Ａ Ａ Ｓ的齿 轮 啮合 过 程 中齿 ８ 勾 李 基 Ｄ Ｍ
ｃＯ Ｓ （ ２ ｐ
中２ ｒ ｔｎ— ＝ — ：ａ ｃａ ＿
ｌ９ ９ ４．
【 ］ 成 大 先 ． 械 设 计 手 册 （ 四卷 ）Ｍ】北 京 ： 学工 业 出版 ４ 机 第 【 ． 化
社 ，０ ８ ２０．
［］ 郁飞鹏 ， 鸿社． Ｄ Ｍ ５ 贾 Ａ Ａ Ｓ与 Ｕ Ｓｌ ｒｓ 数 据 交换 实 Ｇ、ｏｉＷｏｋ 的 ｄ 践 【】现 代 制 造工 程 ，０ ５ １ ） ３ ３ ． Ｊ． ２ ０ （０ ：７— ９
降 低 … 。 文 在 应 用 经 典 力 学 理 论 ， 槽 轮 机 构 进 行 受 本 对 力 分 析 的基 础 上 ， 用 多 体 动 力 学 理 论 和 齿 轮 啮 合 观 应
是 变 化 的 ， 以 在 传 动 过 程 中 ， 在 不 平 衡 性 。 槽 数 所 存 当
点 ， 到 槽 轮 机 构 的 接 触 动 力 学 方 程 和 动 态 接 触 力 方 得
较 多（ Ｚ≥ ８） ， 衡 性 较 好 。 时 平
如 图 １ 示 ， Ｕ 所 贝 ： ＝ Ｆ ｃ ｃ １ ２ ￣ （ ＋ ｏ ）
：Hale Waihona Puke Baidu
歇 运 动 。 某 些 特 殊 场 合 由 于 步 进 电 机 和 伺 服 电 机 的 在 防爆 要求 ， 量 应 用槽 轮 机构 来 实 现步 进 运 动和 间歇 大
△
【】 庞素敏． ２ 自动 调 隙 摆线 针 轮 行 星 传 动 设计 研 究 ［ 】 重庆 ： Ｄ．
重庆 大 学 ，０ ８ ２０．
【 】 饶 振 刚． 星 传 动 设计 手册 【 ． 京 ： 防工 业 出版 社 ， ３ 行 Ｍ］北 国
（ 辑 林 凡 ） 编
ｉ ２ ０７ ０／ １
２ 槽轮机构的受力分析
拨 盘 以等 角速 度 转 动 。 传 动销 的 圆周 力 为 Ｆ， 设 驱 动 槽 轮 转 动 的 分 力 为 。 为 传 动 销 至 拨 盘 和 槽 轮 因 中心 的 连 线 互 成 ９ 。所 以 当传 动 销 刚 进 入 轮 槽 的 瞬 问 ０， 其 圆 周 分 力 沿 着 槽 线 指 向 槽 轮 回转 中 心 ， 起 传 动 作 不 用 ， 无 冲击 。 随着 传动 销 的转 动偏 离９ 。 位 置 ， 也 但 Ｏ的 Ｆ 便 产 生 驱 动 槽 轮 的 分 力 Ｆ 。 动 销 驱 动 槽 轮 转 动 一 个 传 步 距 角 ２ 的 过 程 中 ， 用 力 口 作
机械制造 ４ 卷 第 ５１ ８ ５ 期
式 中 ： 为 接 触 点 的 距 离 ； 为 法 向 分 力 ， 般 通 过 方 ｇ Ｆ 一 向 接 触 约 束 的惩 罚 函 数 求 得 。 当 齿 廓 面 相 互 穿 透 时 ， 过 惩 罚 因 子 把 接 触 力 表 通 示 成 违 约 量 的 已 知 状 态 函 数 ， 接 触 变 形 量 的 函数 。 即
程 。 用 ＡＤ 应 ＡＭＳ仿 真 软 件 ， 槽 轮 机 构 进 行 动 力 学 仿 对
（） １
旦 二
血
（ ２）
ｕ （） ３
真 ， 证 动 态 接 触 力 方 程 ， 槽 轮 机 构 的设 计 和 分 析 提 验 为
供 必要 的理论基 础 和分析方 法 。
收 稿 日期 ：０ ９ ｌ月 ２０年 ２
轮 ［】机 械 ，０ ５ ３ ：５一ｌ． Ｊ． ２ ０ （ ）１ ７
参 考 文 献
【 】 朱 孝 录． 轮 传 动 设 计 手册 ［ ． 京 ： 学工 业 出版 社 ， １ 齿 Ｍ］北 化
２０ ． ０５
［ ］ 李力行． ９ 摆线针轮行星传 动的齿形修正与受力分析 【］机 Ｊ．
械 工 程 学报 ，９ ６ ２ ｆ） １ ８ ，２ １．
关键 词 ： 轮 机 构 槽
中 图分 类 号 ： Ｈ１ ３ ４ Ｔ ３ ．
１ 概述
在 现代 机械生 产 中 ， 量应用 间歇 传动 机构 。 轮 大 槽 机 构 是 一 种 典 型 的 间歇 运 动 机 构 ， 用 于 包 装 机 械 、 常 自
动 化 生 产 线 及 某 些 自 动 机 构 中 ， 实 现 分 度 转 位 和 间 以
槽 轮 机 构 的 动 力 学 分 析 及 仿 真
口 李 杨
中 国船 舶 重工 集 团公 司 第７ ４ 究所 上 海 ２０ ３ ０研 ００ １
摘
要：应用齿轮啮合原理 ， 对槽轮机构进行 受力分析。 通过分析齿轮传 动的多体动力 学原理 ， 出槽轮机构的 多体 得
动 力 学 分析 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ 仿 真
ｆ 】 Ｔ —Ｓ ｉ ａ．Ｇ ｏ ｅ ｉ Ｄ ｓ ｎｏ ｏ ｅ ｒ ｅ ｗ ｔ Ｃ ｌ ｄｉ ６ ａ ｈ Ｌ ｉ ｅｍ ｔ ｃ ｅｉ ｆ ｌ ｒ ｉ ｓ ｉ ｙ ｎ ｒ ｒ ｇ Ｒ ｌ Ｄ ｖ ｈ ｉ —
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化 ， 引 起 惯 性 力 产 生 的 较 大 冲 击 和 振 动 ， 槽 轮 机 构 易 使
和槽 轮 的作用 半 径 Ｒ
在 工 作 中磨 损 严 重 ， 使 其 传 动 精 度 和 使 用 寿 命 大 大 并
文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ０— ９ ８ ２ １ ） ７— ０ ４— ４ １ ０ ４ ９ （０ ０ ０ ０ １ ０
动 力 学接 触 方 程 。 用 Ａ Ａ 应 Ｄ ＭＳ仿 真软 件 ， 对计 算结 果 进 行 验 证 ， 为槽 轮 机 构 的受 力 分 析 及 设 计提 供 依 据 。
２０ ５， ： ０ ４０ ５５ —６７ ．
［ ］ 李 充 宁 ， 晓敏 ． Ｋ—Ｖ型 摆线 针轮 减 速 机 的 动 力学 仿 真 ７ 陈 ２ 并 为 后 续 对 摆 线 针 轮 行 星 减 速 器 的 研 究 奠 定 了基 础 。 研 究 ［】机 械传 动 ，０ ９ ３ （） ７ ７ ． Ｊ． ２０ ，３ ２ ：４— ７ ［ ］ 李 金 玉 ， 志 践 ， 媛 ． 于 Ａ Ａ Ｓ的齿 轮 啮合 过 程 中齿 ８ 勾 李 基 Ｄ Ｍ
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中２ ｒ ｔｎ— ＝ — ：ａ ｃａ ＿
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【 ］ 成 大 先 ． 械 设 计 手 册 （ 四卷 ）Ｍ】北 京 ： 学工 业 出版 ４ 机 第 【 ． 化
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［］ 郁飞鹏 ， 鸿社． Ｄ Ｍ ５ 贾 Ａ Ａ Ｓ与 Ｕ Ｓｌ ｒｓ 数 据 交换 实 Ｇ、ｏｉＷｏｋ 的 ｄ 践 【】现 代 制 造工 程 ，０ ５ １ ） ３ ３ ． Ｊ． ２ ０ （０ ：７— ９
降 低 … 。 文 在 应 用 经 典 力 学 理 论 ， 槽 轮 机 构 进 行 受 本 对 力 分 析 的基 础 上 ， 用 多 体 动 力 学 理 论 和 齿 轮 啮 合 观 应
是 变 化 的 ， 以 在 传 动 过 程 中 ， 在 不 平 衡 性 。 槽 数 所 存 当
点 ， 到 槽 轮 机 构 的 接 触 动 力 学 方 程 和 动 态 接 触 力 方 得
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如 图 １ 示 ， Ｕ 所 贝 ： ＝ Ｆ ｃ ｃ １ ２ ￣ （ ＋ ｏ ）
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【】 庞素敏． ２ 自动 调 隙 摆线 针 轮 行 星 传 动 设计 研 究 ［ 】 重庆 ： Ｄ．
重庆 大 学 ，０ ８ ２０．
【 】 饶 振 刚． 星 传 动 设计 手册 【 ． 京 ： 防工 业 出版 社 ， ３ 行 Ｍ］北 国
（ 辑 林 凡 ） 编
ｉ ２ ０７ ０／ １
２ 槽轮机构的受力分析
拨 盘 以等 角速 度 转 动 。 传 动销 的 圆周 力 为 Ｆ， 设 驱 动 槽 轮 转 动 的 分 力 为 。 为 传 动 销 至 拨 盘 和 槽 轮 因 中心 的 连 线 互 成 ９ 。所 以 当传 动 销 刚 进 入 轮 槽 的 瞬 问 ０， 其 圆 周 分 力 沿 着 槽 线 指 向 槽 轮 回转 中 心 ， 起 传 动 作 不 用 ， 无 冲击 。 随着 传动 销 的转 动偏 离９ 。 位 置 ， 也 但 Ｏ的 Ｆ 便 产 生 驱 动 槽 轮 的 分 力 Ｆ 。 动 销 驱 动 槽 轮 转 动 一 个 传 步 距 角 ２ 的 过 程 中 ， 用 力 口 作
机械制造 ４ 卷 第 ５１ ８ ５ 期
式 中 ： 为 接 触 点 的 距 离 ； 为 法 向 分 力 ， 般 通 过 方 ｇ Ｆ 一 向 接 触 约 束 的惩 罚 函 数 求 得 。 当 齿 廓 面 相 互 穿 透 时 ， 过 惩 罚 因 子 把 接 触 力 表 通 示 成 违 约 量 的 已 知 状 态 函 数 ， 接 触 变 形 量 的 函数 。 即
程 。 用 ＡＤ 应 ＡＭＳ仿 真 软 件 ， 槽 轮 机 构 进 行 动 力 学 仿 对
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供 必要 的理论基 础 和分析方 法 。
收 稿 日期 ：０ ９ ｌ月 ２０年 ２
轮 ［】机 械 ，０ ５ ３ ：５一ｌ． Ｊ． ２ ０ （ ）１ ７
参 考 文 献
【 】 朱 孝 录． 轮 传 动 设 计 手册 ［ ． 京 ： 学工 业 出版 社 ， １ 齿 Ｍ］北 化
２０ ． ０５
［ ］ 李力行． ９ 摆线针轮行星传 动的齿形修正与受力分析 【］机 Ｊ．
械 工 程 学报 ，９ ６ ２ ｆ） １ ８ ，２ １．
关键 词 ： 轮 机 构 槽
中 图分 类 号 ： Ｈ１ ３ ４ Ｔ ３ ．
１ 概述
在 现代 机械生 产 中 ， 量应用 间歇 传动 机构 。 轮 大 槽 机 构 是 一 种 典 型 的 间歇 运 动 机 构 ， 用 于 包 装 机 械 、 常 自
动 化 生 产 线 及 某 些 自 动 机 构 中 ， 实 现 分 度 转 位 和 间 以
槽 轮 机 构 的 动 力 学 分 析 及 仿 真
口 李 杨
中 国船 舶 重工 集 团公 司 第７ ４ 究所 上 海 ２０ ３ ０研 ００ １
摘
要：应用齿轮啮合原理 ， 对槽轮机构进行 受力分析。 通过分析齿轮传 动的多体动力 学原理 ， 出槽轮机构的 多体 得
动 力 学 分析 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ 仿 真
ｆ 】 Ｔ —Ｓ ｉ ａ．Ｇ ｏ ｅ ｉ Ｄ ｓ ｎｏ ｏ ｅ ｒ ｅ ｗ ｔ Ｃ ｌ ｄｉ ６ ａ ｈ Ｌ ｉ ｅｍ ｔ ｃ ｅｉ ｆ ｌ ｒ ｉ ｓ ｉ ｙ ｎ ｒ ｒ ｇ Ｒ ｌ Ｄ ｖ ｈ ｉ —
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