非圓齒輪動力學(xué)建模與分析

摘 要：文章在對非圓齒輪移栽機構(gòu)的設(shè)計基礎(chǔ)上，對非圓齒輪進行動力學(xué)分析，利用輔助分析軟件對10個目標參數(shù)進行優(yōu)化，得到符合取苗工作所需理想的“鷹嘴形”軌跡；建立非圓齒輪副的扭轉(zhuǎn)振動模型，分析并采用數(shù)值解法求解其動力學(xué)模型，得到非圓齒輪動力學(xué)系統(tǒng)在整個時間域上的解。

關(guān)鍵詞：移栽；非圓齒輪；動力學(xué)；建模

引言

齒輪傳動因傳動準確、平穩(wěn)可靠，是機械傳動過程中應(yīng)用非常廣泛的傳動形式[1]。圓齒輪的節(jié)曲線為圓形，傳動比為定值，應(yīng)用比較廣泛[2]。非圓齒輪的傳動比是變數(shù)，節(jié)曲線是非圓形，可以實現(xiàn)非線性的、變化著的傳動關(guān)系，替代平時常用的連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)。更容易實現(xiàn)準確傳遞運動，高速重載下傳動平穩(wěn)[3]。因此非圓齒輪被廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)[4]。課題組發(fā)明了多種非圓齒輪行星輪系移栽機構(gòu)[5]。為了得到取苗爪尖點所需的工作軌跡，將移栽機構(gòu)栽植臂與非圓行星輪固接，通過非圓齒輪行星輪系的不等速傳動實現(xiàn)取苗臂的擺動[6]。文章在課題組對非圓齒輪移栽機構(gòu)的設(shè)計基礎(chǔ)上，對非圓齒輪進行動力學(xué)分析，利用輔助分析軟件對10個目標參數(shù)進行優(yōu)化，得到符合取苗工作所需理想的“鷹嘴形”軌跡；建立非圓齒輪副的扭轉(zhuǎn)振動模型，分析并采用數(shù)值解法求解其動力學(xué)模型，得到非圓齒輪動力學(xué)系統(tǒng)在整個時間域上的解[7]。