偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构的运动学建模与参数优化

合集下载

行星齿轮建模方法

行星齿轮建模方法

行星齿轮建模方法
行星齿轮建模方法主要包括以下步骤:
1. 确定建模对象:明确需要建模的行星齿轮系统,包括行星轮、中心轮和旋转轴等。

2. 建立齿轮副约束关系:根据齿轮系统的实际工作原理,建立齿轮副之间的约束关系,包括转速、转矩和传动比等。

3. 确定建模参数:根据实际需求和设计参数,确定建模所需的几何参数、物理参数和运动参数等。

4. 建立几何模型:使用三维建模软件(如SolidWorks、AutoCAD等)创建行星齿轮系统的三维几何模型,包括齿轮副之间的装配关系和旋转轴的位置关系等。

5. 添加约束条件:在几何模型中添加约束条件,以确保齿轮副之间的正确运动关系,包括旋转轴的固定约束、齿轮副之间的旋转约束等。

6. 定义运动关系:根据行星齿轮系统的实际工作原理,定义各零件之间的运动关系,包括转速、转矩和传动比等。

7. 求解模型:通过数值计算方法求解模型,得出各零件的运动轨迹、转速和转矩等动态响应。

8. 结果分析:对求解结果进行分析,验证模型的正确性和可行性。

总之,行星齿轮建模方法需要综合考虑行星齿轮系统的实际工作原理、几何模型和运动关系等因素,才能建立准确的数学模型并得出正确的结果。

【浙江省自然科学基金】_机构运动模型_期刊发文热词逐年推荐_20140813

【浙江省自然科学基金】_机构运动模型_期刊发文热词逐年推荐_20140813

2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
科研热词 非圆锥齿轮 非匀速传动 逆向设计 球面曲线 水稻钵苗 插秧机 抛秧机构 工作机理 参数优化 分插机构 农业机械 优化
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 51
推荐指数 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 非线性控制 运动特性 运动分析 运动仿真 试验 水稻钵苗 模型重用 椭圆齿轮 栽植机构 曲柄滑块机构 数字样机 扰动估计 导苗管 定量反馈控制理论 仿真组件
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 运动学 优化 边缘检测 设计 行星轮分插机构 蔬菜移栽机 模型 智能机器人 控制系统 建模 并联机构 奇异 变形偏心非圆齿轮 取苗机构 分插机构 偏心齿轮-非圆齿轮 伴随运动 仿真分析 二次开发 simulink仿真 adams/view
科研热词 推荐指数 机构 3 非圆齿轮 2 运动学 2 设计 2 宽窄行 2 仿真 2 高速经编机 1 非匀速间歇机构 1 钵苗移栽机 1 计算机仿真 1 螺旋传动机构 1 水稻插秧机 1 气动肌肉 1 步行式插秧机 1 模型 1 椭圆齿轮行星轮系 1 椭圆锥齿轮 1 植苗机构 1 柔性手臂 1 机构建模 1 曲柄滑块 1 斜齿偏心-非圆齿轮 1 插秧机 1 折叠翼面展开机构 1 成圈运动 1 展开运动 1 宽窄行分插机构 1 圆柱移动凸轮机构 1 反求 1 参数分析 1 压捆机 1 动力学 1 刚柔耦合 1 分插机构 1 凸轮廓线 1 农业机械 1 共轭凸轮 1 假设模态法 1 优化 1 仿生关节 1 交错椭圆齿轮 1 交错圆柱齿轮 1 二次开发 1 两级交错轴斜齿行星轮系 1 不完全非圆齿轮 1 vba 1 ug软件 1 solidworks 1 motion 1 d-h变换矩阵 1 cad模型 1

2K-H行星齿轮传动优化设计数学 建模与解算

2K-H行星齿轮传动优化设计数学 建模与解算

2K-H行星齿轮传动优化设计数学建模与解算作者:史素华来源:《中阿科技论坛(中英阿文)》2019年第01期摘要:通过研究2K-H行星轮系的设计要求及分析各种约束条件,以最小体积为目标建立数学模型。

在确定设计变量,建立目标函数后,利用约束变尺度优化算法和Fortran语言编程进行最优化的求解。

关键词:行星齿轮传动;优化设计;m数学建模渐开线行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪音小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点,广泛应用于小汽车、重型载重汽车、工程车辆和飞机等的传动系中[1]。

研究指出,同一制造精度下,行星传动比起定轴线固定传动,载荷一般沿齿宽分布得较好[2]。

这是由于在行星传动中齿宽对直径的比值一般不超过0.7,而在普通减速器中却达到1.6,在个别情况下,例如在涡轮机减速器中则显著超过此值。

在同样条件下,行星传动的箱体重量比普通定轴齿轮传动的箱体其重量要小好几倍,因为行星传动箱体外廓尺寸比普通定轴齿轮传动的箱体要小得多。

设计行星传动时,正确选择齿轮参数的意义远比设计普通定轴传动的大。

齿轮参数选择不当时,不但可能丧失在外廓尺寸和重量方面的优点,甚至可能得到不利于使用的传动。

按最小体积为目标对行星齿轮机构进行最优化设计,不仅对缩小体积,而且对减小质量、节约材料及降低成本等都是很有实效的,这些对汽车及飞机这一类的产品尤其重要[3]。

现在就以这类产品中常采用的2K-H型行星齿轮机构作优化设计。

一、2K-H行星齿轮设计要求对于2K-H行星齿轮,如右图所示,要设计一个符合条件的行星齿轮传动,需要根据已知条件确定齿轮的几个参数:各齿轮的齿数z,模数m,齿宽b,如果将行星轮的个数也作为设计变量,则有四个参数。

根据机械设计知识,行星齿轮参数需要满足以下两种条件:一是几何设计条件就是在不考虑材料视齿轮为刚体的情况下齿轮正常传动的条件;二是齿轮的强度条件,行星齿轮作为一种机械构件,需要在确定材料的情况下对强度作一定的要求,保证齿轮到达预期寿命[4]。

Adams软件文档资料集锦续(五)

Adams软件文档资料集锦续(五)
,分析了捕获轨迹实验时阀控缸和阀控马达伺服系统的位置控制期望值。设计
了液压系统的集成块,减小了支撑系统对风洞的阻塞。建立了液压系统NN-PID
控制的算法,借助Matlab分析了该算法控制时的运动误差,仿真结果证明采用
以上方法可以保证CTS移测架的设计精度。
6.三自由度并联物料振动分拣平台机构设计及运动仿真 为解决传统物料振动分拣平台无法实现多维振动的问题,提出了一种三自由度 并联物料振动分拣平台,可满足物料振动分拣需要.该机构由共面的2条(P-RU)支路及1条(P-R-C)支路组成,可实现动平台沿x,z轴的平移和绕x轴的转动.
ANSYS上做了应力分析,研究最大工作点变形情况,以UG设计系统三维模型,在
Adams与MATLAB上仿真系统动力特征,进行优化设计。试验中在Code Composer
Studio2上调试DSP控制程序,设计出离心泵磁悬浮轴承控制系统。试验结果表
明:设计的磁悬浮轴承运行效率较橡胶轴承立式离心泵提高了4%~6%,延长导
17.变性偏心圆—非圆行星系分插机构分析、设计与参数优化 设计了具有自主知识产权的新型分插机构——变性偏心圆-非圆齿轮行星系分插 机构,研究内容主要有:1)通过对日本的高速插秧机旋转式分插机构以及目前常用
的曲柄摇杆分插机构的工作机理和运动特性分析,指出旋转式分插机构的核心技
术是非匀速传动机构。2)本论文首次提出了将变性应用到偏心-非圆齿轮中,形成
消除数值振荡;第三,采用一种新型的基于指数p 的非线性优化技术,使计
算在线性和非线性状态
2.3-PTT串并联数控机床伺服系统运动学耦合特性研究 为分析串并联机构运动学耦合问题,提出了一种串并联机构的运动学正、逆解 耦分析方法,分析了3-PTT串并联机床伺服进给系统加工过程中运动学耦合机

青菜高密度移栽机植苗机构的设计与试验

青菜高密度移栽机植苗机构的设计与试验
e
c
hn
i
c
a
ls
uppo
r
tandr
e
f
e
r
e
n
c
ef
o
rt
hef
u
r
t
he
rr
e
s
e
a
r
c
ho
fd
en
s
et
r
an
s
l
an
t
e
r
s.
p
p
Keywo
r
d
s:c
l
o
s
ep
l
an
t
i
ng;s
e
e
d
l
i
ngp
l
an
t
i
ng me
c
han
i
sm;p
l
an
e
t
a
r
e
a
rt
r
a
i
n;k
i
n
ema
t
i
can
a
l
在运动速度较高时振动较大,限制了该植苗机构的
工作效率。
密植型蔬菜的经济价值高、产量需求大,国外
,同样不能满足国内密植移栽的要
[]
求。韩国的 A5
1200 型半自动密植移栽机 7 ,可以
进行8行移栽作业,行距设定为 150 mm,而株距可
尚无密植型 全 自 动 移 栽 机,已 有 的 小 型 移 栽 机 不
s
e
e
d
l
i
ng p
l
an
t
i

非圆齿轮设计及其运动学分析

非圆齿轮设计及其运动学分析

非圆齿轮设计及其运动学分析张健;饶鹏;郑彬;张敬东;起雪梅【摘要】为提高非圆齿轮设计效率及规避现有设计方法模型在导入过程中存在的模型信息损失问题,给出一种非圆齿轮副的啮合设计方法.应用椭圆几何学及齿轮啮合基本条件,推导出非圆齿轮的啮合节曲线及齿廓的一般方程,基于MATLAB参数化设计思想和Pro/E三维建模功能,实现了非圆齿轮的三维参数化模型的构建.在MATLAB软件平台下编程对不同阶数和离心率的齿轮副的传动比、角速度、角加速度理论曲线进行描绘.运用Pro/Mechanism de-sign模块进行运动学仿真分析,得到从动齿轮角速度、角加速度与时间的关系曲线.通过对比分析,发现理论曲线与仿真曲线基本一致,验证了给出的非圆齿轮节曲线设计方法的可行性和正确性.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】5页(P38-42)【关键词】非圆齿轮;参数化设计;运动学;仿真分析【作者】张健;饶鹏;郑彬;张敬东;起雪梅【作者单位】攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000【正文语种】中文【中图分类】TH132.4240 引言非圆齿轮结合了凸轮与圆齿轮的优点,已经广泛运用于农业、轻工、冶金等各个领域[1-3]。

在传统的非圆齿轮设计中,运用VB对Solidwork软件第二次开发,模拟非圆齿轮齿廓的行成过程,通过实体布尔运算得出非圆齿轮的实体模型[4-5]。

该建模方法虽然精确,但是软件的二次开发难度大、对物力财力及人力要求太高,在实际应用中经济性差[6]。

非圆齿轮机构在运动学方面的特征就是能实现主动件和从动件转角间的非线性关系。

为了验证这种非线性关系,已有学者利用CAD软件造型后导入ADAMS进行运动学仿真[7-8]。

一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用

一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用

一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用
随着工业技术的不断提高,齿轮技术也在不断更新换代,其中一种新
型的类偏心圆非圆齿轮设计正逐渐在工业生产中得到广泛应用。

一、类偏心圆非圆齿轮的设计原理
1.1 圆齿轮的缺陷
传统的圆齿轮具有传动匹配度低、噪音大、磨损严重、寿命短等缺陷。

1.2 类偏心圆非圆齿轮的设计原理
类偏心圆非圆齿轮主要采取了非圆形棱线齿形设计和偏心圆设计原理,使其能够更好地适应大扭矩、高速旋转和换向等特殊工况,并具有更
好的传动稳定性、更低的噪音和更长的使用寿命等优点。

1.3 类偏心圆非圆齿轮的结构类型
一种常见的类偏心圆非圆齿轮结构是具有中空的圆柱状的齿轮,齿轮
中央有一组偏心圆柱体,偏心圆柱体与齿轮内侧齿的非圆形线的棱线
齿型完全契合,以此实现齿轮的传动。

二、类偏心圆非圆齿轮的应用
2.1 内燃机行业
类偏心圆非圆齿轮广泛应用于汽车和发电机等内燃机行业中,用于传
动散热器和发电机等设备,其工作时能够更好地适应转速的快速变化,提高传动的稳定性和可靠性。

2.2 其他行业
此外,在轴承厂、模具生产、自动化生产线等领域中,也广泛应用这
种新型齿轮传动技术,以提高生产效率和质量。

三、结语
通过以上的介绍,我们可以看到,类偏心圆非圆齿轮在工业生产中具
有非常广泛的应用前景,其应用可以提高传动稳定性、降低噪音、延长使用寿命等优点,这种新型齿轮制造技术未来应该会被更广泛地使用和推广。

椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计

椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计

本科毕业设计(论文) Z S T U

Zhejiang Sci-Tech University 学 士 学 位 论 文 BACHELOR’S THESIS

论文题目: 椭圆齿轮行星系大株距植苗机构的设计 作者姓名: 指导教师:

本科毕业设计(论文) 浙 江 理 工 大 学

机械与自动控制学院

毕业设计诚信声明

我谨在此保证:本人所做的毕业设计,凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成,没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况,本人愿意承担相应的责任。 本科毕业设计(论文) 摘要

移植是蔬菜生产过程中的重要环节之一,移植具有对气候的补偿作用和使作物生育提早的综合效益,可以充分的利用光热资源,其经济效益和社会效益都非常可观。当前,国内正在应用的移植机械大多为半自动移植机,半自动移栽机靠手工送苗,效率低,劳动强度大,而国内自动移栽机的研究才刚刚起步,自动移栽机从取苗到植苗都由机械自动完成,效率高。国外虽有一些自动移栽机应用于生产,但还处于不断研究与推广阶段。植苗机构是将秧苗植入大田的最终机构,是旱田移栽机的核心工作部件。因此,植苗机构的设计对自动移栽机的发展至关重要。 本文主要的研究内容如下: 1.根据植苗的技术特点和农艺要求,设计非圆齿轮行星系大株距植苗机构,满足机械植苗特殊的工作轨迹要求。 2.论述了该植苗机构的工作原理以及结构特点。 3.以建立的运动学模型为基础,基于可视化开发平台VB6.0,借用植苗机构辅助分析与优化软件,介绍了该软件的人机交互界面及功能,基于该软件,解决了该机构运动学分析难点。 4.进行植苗机构的总体设计,讨论了设计中应该注意的问题,最后在CAD2008下完成装配图和各零件的设计。 5.建立植苗机构的三维实体模型,对其进行虚拟装配。

关键词:大株距;椭圆齿轮;行星轮系植苗机构;工作机理;设计 本科毕业设计(论文) Design of Large Spacing Transplanting Mechanism with Oval Gear for Planetary Gears

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

偏心齿轮-非圆齿轮行星系取苗机构的运动学建模与参数优化叶秉良俞高红陈志威赵匀浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州310018

摘要:针对目前蔬菜移栽作业中半自动移栽机需要人工喂苗、工作效率低等缺点,以及日本自动移栽机的复杂结构、高制造成本和工作效率不高等问题,设计了一种应用于蔬菜钵苗自动移栽机的偏心齿轮-非圆齿轮行星系自动取苗机构。在分析该旋转式自动取苗机构的结构特点和工作原理的基础上,建立了机构的运动学模型,开发了基于Visual Basic6.0的计算机辅助分析与优化软件对机构的结构参数进行优化。通过人机交互优化方法,得出了结构参数对取苗臂尖点运动轨迹和优化目标的影响规律,进而优化得到满足蔬菜钵苗自动取苗要求的机构结构参数。运动学;模型;优化;蔬菜移栽机;取苗机构;偏心齿轮-非圆齿轮

10.3969/j.issn. 1002-6819.2011.12.002S223.92A1002-6819(2011)- 12-0007-06

2011-03-252011-05-22基金项目:国家自然科学基金项目(51175477);浙江省现代农业装备与设施产业创新团队项目(2009R50001,2011R09001-11);浙江省自然科学基金项目(Y1110691)

作者简介:叶秉良(1972-),男,浙江东阳人,副教授,博士生,研究方向:机构创新、数值分析与综合。杭州浙江理工大学机械与自动控制学院,310018。Email: zist _vbl@zstu.edu.cn.通信作者:赵匀(1943-),男,教授,博士生导师,研究方向:机构创新、数值分析与综合。杭州浙江理工大学机械与自动控制学院,310018。Email: zhaoyun@zstu.edu.cn

万方数据偏心齿轮万方数据9

万方数据在退出轨

万方数据@@[1] 李其昀,汪遵元.双输送带式栽植器主要结构参数的分析 [J].农业机械学报,1997,28(4): 46-49. Li Qiyun, Wang Zunyuan. Main structure parameter and  analysis on planting apparatus with twin conveyer belt[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural  Machinery, 1997, 28(4): 46-49. (in Chinese with English  abstract)@@[2] Suggs C W, Thomas T N, Eddington D L, et al. Self-feeding  transplanter for tobacco and vegetable crops[J]. Applied  Engineering in Agriculture, 1987, 3(2): 148-152.

@@[3] Shaw L N. Automatic transplanter for vegetables[J]. Proc. Fla. State Hort. Soc. 1997, 110: 262-263.

@@[4] 王君玲,高玉芝,李成华.蔬菜移栽生产机械化的现状与 发展方向[J].农机化研究,2004(3): 42-43. @@[5] 胡鸿烈,顾世康,曾爱军,等.导苗管式栽植器的设计与 试验[J].农业工程学报,1995,11(2): 59-64.Hu Honglie, Gu Shikang, Zeng Aijun, et al. The design and experiment on planting apparatus with seedling-guiding tube[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 1995, 11(2): 59-64. (in Chinese with English abstract)

万方数据@@[6] Dong Feng, Bai Xueyuan, Zha Jianwen, et al. Feeding  mechanism of belt conveyer type seedling transplanter[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural 

Engineering, 2001, 17(1): 74-77.@@[7] 徐丽明,张铁中,史志清.玉米自动移栽机取苗机械的设 计[J].中国农业大学学报,2000,5(4): 58-60. Xu Liming, Zhang Tiezhong, Shi Zhiqing. Design on the picking seedling machinery in the maize auto transplanter[J]. Journal of China agricultrual university, 2000, 5(4): 58-60. (in Chinese with English abstract)@@[8] Li Qiyun, Zha Jianwen, Ding Meixia. Experimental study on slideway parting-bowl-wheel transplanter[J]. Transactions of the CSAE, 2003, 19(5): 98- 103.@@[9] 张诗,田素博,邱立春,等.穴盘苗自动移栽机械手的结 构设计与仿真[J].沈阳农业大学学报,2007,38(3): 437 -439. Zhang Shi, Tian Subo, Qiu Lichun, et al. Structure design and simulation on manipulator of transplanting potted tray seedlings[J]. Journal of Shenyang Agricultural University, 2007, 38(3): 437-439. (in Chinese with English abstract)@@[10] Choi W C, Kim D C, Ryu I H, et al. Development of seedling pick-up device for vegetable transplanters[J]. ASAE, 2001, 45(1): 13- 19.@@[11] Konosuke Tsuga. Development of fully automatic vegetable transplanter[J]. JARQ, 2000, 34:21-28.@@[12]伊藤尚胜,清水修一,和田俊郎,等.移植机的苗移植机 构[P].中国专利:ZL99118740.7,2000.05.@@[13]尹建军,赵匀,张际先.高速插秧机差速分插机构的工作 原理及其CAD/CAE[J].农业工程学报,2003,19(3): 90 -94.Yin Jianjun, Zhao Yun, Zhang Jixian. Working principle and CAD/CAE of the separating-planting mechanism with differential elliptic gear system of high-performance rice transplanter[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2003, 19(3): 90-94. (in Chinese with English abstract)@@[14] Brewer H L. Conceptual modeling automated seeding  transfer from growing trays to shipping modules[J]. ASAE, 1994, 37(4): 1043- 1051.@@[15]俞高红,钱孟波,赵匀,等.偏心齿轮-非圆齿轮行星系分 插机构运动机理分析[J].农业机械学报,2009,40(3): 81 -84.Yu Ganhong, Qian Mengbo, Zhao Yun, et al. Analysis of kinematic principle of transplanting mechanism with eccentric gears and non-circular gears[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2009, 40(3): 81-84. (in Chinese with English abstract)

@@[16]赵匀.农业机械分析与综合[M].北京:机械工业出版社, 2008.

@@[17]李革,陈孝明,俞高红,等.基于VB的旋转式分插机构 运动干涉判别方法[J].农业机械学报,2007,38(11): 44 -47.

Li Ge, Chen Xiaoming, Yu Gaohong, et al. Distinguishing method for motion interference of rotary transplanting mechanism[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2007, 38(11): 44-47. (in Chinese with English abstract)@@[18]王文明,窦卫国,王春光,等.2ZT-2型甜菜移栽机移植 系统的参数分析[J].农业机械学报,2009,40(1): 69-73.Wang Wenming, Dou Weiguo, Wang Chunguang, et al.Parameter analysis of the planting process of 2ZT-2 beet transplanter[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2009, 40(1): 69-73. (in Chinese with English abstract)

相关文档
最新文档