一、球笼等速万向节的特性分析（论文文献综述）
陈帅[1]（2021）在《液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究》文中研究表明手腕单元是机器人整体机构中必不可少的一环,手腕单元的机构性能直接影响着机器人末端执行器的性能及作业能力。针对主流电驱手腕严重依赖高精密减速器和长时间带载工作电机发热严重的问题以及煤矿井下防爆全液压机械臂的需求,本文设计了一款新型的基于液压驱动技术的运动解耦的三自由度球型手腕,然后基于此手腕做了一系列的研究。首先,根据设计要求制定了基于液压驱动的新型手腕结构方案及驱动方案,对制定的结构方案进行理论分析与计算,根据计算结果对手腕所涉及的部件的参数进行设计;在此基础上,对液压作动器的参数进行计算与设计;此外,为了使手腕整机结构紧凑且能满足设计要求,还需考虑传感器的布置,进而完成对手腕的概念设计;建立手腕的整机三维实体模型并对其结构和尺寸做进一步优化与完善。其次,针对所设计手腕的机械结构与驱动方案,对手腕进行理论分析,建立手腕的正/逆运动学模型并进行仿真研究与分析;运动学仿真结果表明:通过油缸驱动手腕仰俯/侧摆关节方案以及液压马达+球笼式等速万向节驱动手腕自转关节方案是正确与可行的;动力学仿真结果表明:所设计的手腕驱动方案是合理性。最后,本文针对目前被广泛应用的传统模糊PID控制算法的（35）Kp规则库在对Kp参数进行在线修正时存在精准度不足的问题,对（35）Kp规则库进行分析并确定不合理规则的所在位置,然后对其进行调整与改进,完成对（35）Kp规则库的优化,设计了新的控制策略—改进模糊PID;借助多领域协同仿真技术,以期证实改进方法的优越性以及提高系统的控制性能;研究结果表明:新的（35）Kp规则库相比于传统的（35）Kp规则库对Kp参数进行在线修正时更加灵活与准确,克服了原有（35）Kp规则库存在的问题,使改进模糊PID控制器的伺服跟踪精度和抗干扰能力都得到了显着的提升;为实现手腕的高精度位姿伺服控制提供了控制器这一关键一环;基于Recurdyn-simulink-AMESim的机电液联合仿真技术建立了手腕机电液联合仿真的虚拟平台,然后借助仿真平台对手腕单关节动作和手腕多关节协同动作进行联合仿真与分析;仿真结果表明:改进模糊PID控制在手腕的位姿伺服控制中仍具有优秀的伺服控制能力和伺服跟踪精度,可以以更高的精度实现手腕的位姿伺服控制。
赵智昌[2]（2021）在《汽车等速万向节数字孪生模型及其应用》文中研究说明汽车工业作为我国制造业的支柱产业之一,其本身是一个由许许多多的零部件汇集而成的系统工程。万向节作为其中承担着转向和驱动功能的关键零部件,其制造质量的高低直接影响着汽车运行的安全性、操控性、舒适性。为了最大限度地减少汽车运行时由于万向节故障而产生事故的概率,因此实现万向节高质量的制造和维护显得至关重要。本文为了提高万向节从生产制造到后期维护的质量与效率,建立一个全生命周期管理的多维数字孪生模型,以期通过在虚拟空间中模拟等速万向节生产活动降低生产成本,使得数字孪生系统具备故障预测、数据分析和控制诊断等能力。同时实现闭环数据在数字孪生模型和物理实体间的双向流动,使生产、制造及后期运行产生的数据得到合理利用,赋予数字孪生模型自我迭代优化的能力。本文基于CATIA三维CAD系统进行定制化开发,建立了等速万向节全生命周期数字孪生模型,并通过实例进行了验证,解决了产品设计效率与客户个性化需求之间的耦合问题,在万向节产品标准化和生产加工过程柔性化之间达到了相对平衡。具体研究内容如下:（1）构建了等速万向节数字孪生模型系统框架,将其分为系统层、数据层和功能层三层;建立了基于闭环全生命周期的等速万向节数字孪生模型。（2）运用Socket通讯技术构建等速万向节传感器数据管理系统,利用ANSYS仿真软件对等速万向节进行仿真测试和优化设计。借助算法对等速万向节振动信号进行分析处理,实现了对等速万向节的故障诊断功能。（3）基于CATIA三维设计软件平台,结合组件应用架构技术,开发了等速万向节数字孪生模型选型平台。
黄海彪[3]（2021）在《轧机球笼式等速万向节研究与设计》文中指出球笼式等速万向节因其等速性、大摆角、承载能力好的结构特点,在汽车、钢铁等行业得到了广泛的应用。伸缩型球笼式等速万向节由星型套、钟形壳内直沟道与钢球啮合接触传递扭矩,具有可沿轴向移动的特点,与其他种类万向节移动花键结构相比,不仅滑移阻力更小,而且布局更加紧凑,适用于钢铁轧制设备上使用。目前针对球笼式等速万向节的分析和研究主要包括沟道接触应力求解,沟道形状的比较分析,等速万向节小型化、轻量化、系列化设计等。本文主要从伸缩型球笼式等速万向节材料热处理工艺、影响万向节五大因素为切入点,分析沟道表面接触应力及次表面最大等效应力深度,提出最合理沟道热处理硬化层深度及结构参数优化设计方案。论文主要研究成果如下:首先,在总结前人对球笼式等速万向节研究的成果上,建立球笼式等速万向节几何模型,对球笼式等速万向节进行运动学及力学分析,确定球笼式等速万向节等速性是其自身结构属性,与其结构参数无关,并以具体实例说明沟道所受到的法向接触应力与轴倾角及旋转角间的变化关系。其次,基于赫兹接触理论,给出了沟道表面接触应力及接触变形椭圆长、短半轴的计算方程。基于沟道三向应力状态分析,从理论上计算次表面最大等效应力及切应力距离沟道表面深度。再次,通过有限元仿真建立星型套、钟形壳沟道与钢球啮合接触应力模型,对沟道分别赋予不进行热处理及进行不同深度的热处理材料属性,分析沟道表面不同硬化处理对表面接触应力的影响效果。最后,解析球笼式等速万向节椭圆沟道方程并结合沟道表面接触应力公式,结合正交试验和极差分析,判断钢球数量、钢球直径、沟道曲率半径系数、钢球回转直径、接触角五大参数与接触应力间的变化关系,并对主要影响参数进行了优化设计,结合产品近一年的使用情况,论证设计的正确性。本文的研究过程及结果对球笼式等速万向节的沟道表面硬化热处理及结构参数优化设计具有一定的参考意义。
穆含沙[4]（2020）在《等速万向节总成动力学特性分析》文中认为等速万向节总成作为底盘传动系统主要传动部件之一,其总成结构动力学性能对整车动力学行为具有重要的影响。因此,本文基于理论分析和数值仿真相结合的方法,研究了偏转角度、驱动力矩和激励载荷方向对RF-TJ型和RF-AAR型等速万向节总成动力学特性和结构噪声的影响规律,通过不同工况下声压云图分析,揭示了等速万向节总成结构噪声的主要噪声来源,从而为降低等速万向节总成结构噪声研究提供理论依据。主要研究内容如下:首先,基于等速万向节总成组件运动分析模型,揭示了其主要结构组成部件和滚轮与滑槽接触点在周期性转动过程中的运动规律,并进一步研究了等速万向节总成组件在服役过程中滚轮与滑槽间动态受力以及循环轴向力的变化规律。其次,基于Adams分别建立了RF-TJ型和RF-AAR型等速万向节总成多刚体动力学分析模型,研究了两种类型等速万向节总成等速性,并揭示了关键部件在周期性转动过程中的运动规律;基于等速万向节总成刚柔耦合动力学分析,研究了关键部件在循环载荷作用下接触应力变化规律,并预测了关键部件容易产生疲劳破坏的具体位置。最后,基于Optistruct建立等速万向节总成模态分析模型,获取了等速万向节总成固有频率和相应的模态振型图,结果表明:等速万向节总成一阶固有频率能够避开电机激励频率范围,从而避免了与电机激励频率相近而产生共振;基于上述动力学分析模型,获取了不同工况下等速万向节总成输入端、输出端激励载荷,并以获取的激励载荷作为振动响应分析的边界条件,在Optistruct中建立了等速万向节总成振动响应分析模型,获取了不同激励频率下位移响应结果;基于Actran建立了等速万向节总成振动噪声分析模型,揭示了不同工况下等速万向节总成辐射噪声的变化规律,并结合监测点声压级频谱分析,预测了等速万向节总成主要结构噪声来源。本课题基于理论分析和数值仿真分析相结合的方法对等速万向节总成动力学特性进行了研究,对于改善等速万向节总成动力学行为和提高其服役性能具有一定的理论参考和实际工程价值。
李希华[5]（2020）在《汽车球笼式万向节动力学特性计算与试验研究》文中指出驱动轴是汽车动力传动系统中的重要部件,在变速器与车轮之间起传递运动和动力的功能。球笼式万向节是驱动轴上常用的一种等速万向节,其与车轮轮毂连接。随着汽车行业的发展,对于汽车零部件轻量化设计以及低能源消耗的要求越来越高,这对驱动轴的强度和高效率传动性能提出了更高的要求。本文针对汽车驱动轴中的球笼式万向节的动力学特性进行了计算,包括万向节内部结构接触力的变化特性以及传动效率等,并做了较为详细的影响因素分析。论文的主要工作如下:（1）首先对球笼式万向节的传动效率与内部结构接触特性进行了试验分析。基于球笼式万向节的结构与工作原理,在万向节上建立坐标系,计算并分析了球笼式万向节的各项运动学特性及其变化规律,主要包括钢球中心运动规律和钢球与滚道接触点位置的变化规律等。（2）以双心弧型球笼式万向节为对象,建立其多体动力学模型。对万向节模型内部各构件之间的接触参数进行了确定,其中接触刚度选择赫兹接触理论进行初步确定。多体动力学模型构件之间摩擦力通过对库伦摩擦模型进行修正来表征。建立万向节多体动力学模型的代理模型,分析了各参数对模型计算结果的影响,并对多体动力学模型进行优化。通过与理论计算值以及试验结果的对比验证了模型的正确性。（3）对球笼式万向节内部结构之间的接触力进行了计算,包括钢球与滚道以及钢球与保持架之间的接触力。对各构件之间接触力随万向节转动角度的变化特性进行了分析,并分析了万向节钢球数与滚道偏心距等参数对结构接触力的影响。计算并分析了球笼式万向节偏转弯矩的动态特性以及其影响因素。（4）通过试验分析了球笼式万向节的传动效率,并通过多体动力学模型对该项动力学特性进行了计算。对比分析了钢球数对球笼式万向节传动效率的影响。通过正交试验设计,对万向节内部各结构之间摩擦系数对传动效率的影响进行分析,结果表明保持架与星形套、保持架与钟形壳之间摩擦系数为影响球笼式万向节传动效率的主要因素。本文对球笼式万向节动力学特性的研究方法与其影响因素分析结果,对球笼式万向节的设计开发具有指导意义。
邱胤原[6]（2020）在《双球环三球销式等速万向节的动态特性研究》文中研究表明三球销式等速万向节因具有承载能力强、效率高、可靠性好等优势,在机械系统中有着广泛的应用,它亦是汽车驱动轴总成中应用最为广泛的伸缩型万向节。但是,随着人们对机械系统的可靠性以及工作、生活品质的要求的提高,三球销式等速万向节由球环和滚道之间的滑动摩擦引起的摩擦磨损、振动、噪声等问题日益突出。为此,本文提出了一种新型双球环三球销式等速万向节。通过对其运动学和动力学特性的分析,验证了双球环三球销式等速万向节可以解决三球销式等速万向节的结构缺陷,消除球环和滚道间的相对滑动,减小二者之间的摩擦力,提升了万向节的性能。论文的主要研究工作归纳如下:（1）研究了双球环三球销式等速万向节结构设计方法。基于万向节耐久试验原理,设计了测量双球环三球销式等速万向节的球环和滚道之间的相对位移和旋转角度的台架试验,对其运动学特性进行了试验研究。通过台架试验,测量了双球环三球销式等速万向节的轴向派生力和高频滑移阻力,对其动力学特性进行了试验研究。结果表明:双球环三球销式等速万向节的球环和滚道之间的相对俯仰角、轴向派生力和高频滑移阻力这3项性能指标均得到了较大的提升。（2）建立了双球环三球销式等速万向节的运动学模型,推导了双球环三球销式等速万向节的各项运动学参数的解析表达式,并对建立的模型进行了试验验证。通过和三球销式等速万向节的运动学特性的对比,表明了双球环三球销式等速万向节具有等速性好以及球环和滚道间无相对滑动的运动学性能优势。（3）应用共轭曲面原理,建立了包含配合间隙的双球环三球销式等速万向节的运动学模型。基于提出的分析方法,分析了球环和滚道以及球环和销轴之间的配合间隙对双球环三球销式等速万向节的运动学特性的影响。结果表明:双球环三球销式等速万向节的运动学特性对配合间隙不敏感,因此,可在双球环三球销式等速万向节中的球环和滚道之间以及球环和销轴之间设计适当的配合间隙,改善它的可靠性、耐久性、工艺性和可装配性等性能。（4）建立了双球环三球销式等速万向节的动力学模型,并对模型进行了试验验证。通过和三球销式等速万向节的动力学特性的对比,表明了双球环三球销式等速万向节具有球环和滚道之间的摩擦力小、轴向派生力小以及高频滑移阻力小的动力学性能优势。
李佳明,卢曦[7]（2020）在《球笼式等速万向节的摩擦力动力学仿真研究》文中指出球笼式等速万向节各部件之间相对运动会产生摩擦力,万向节各部件之间的摩擦力通过理论计算十分困难,需要通过动力学仿真分析计算万向节各部件之间的摩擦力的问题。鉴于此,主要研究了不同轴间角和转矩下各个部件之间相对运动时的摩擦力大小。首先,建立了球笼式等速万向节在不同轴间角下的动力学仿真模型,并通过计算确定了不同接触对之间的各接触力参数。然后,通过动力学仿真软件,分析了轴间角和转矩分别对内套沟道与钢球、外套沟道与钢球、内套外球面与保持架内球面、保持架外球面与外套内球面之间摩擦力的影响。结果表明:轴间角越大,对摩擦力大小的影响趋势越大;转矩对各部件之间的摩擦力数值的影响近似呈线性变化。
谢鲲,刘征宇,郭常宁,闫公哲,石宝枢[8]（2019）在《七沟道球笼式等速万向节磨损及仿真分析》文中研究指明本文中根据Archard磨损理论,对球笼式等速万向节内部进行了磨损分析。通过求出球笼式等速万向节钢球在沟道内的瞬时角速度和沟道与钢球接触点的瞬时角速度,分析钢球在沟道内的瞬时滑滚情况,以此判断钢球在沟道内的滑滚移动状态,从而求出钢球与星形套、钟形壳之间的摩擦力随输入端转角、轴间摆角的变化规律。几何推导及仿真的结果同时得出了球笼式等速万向节的磨损类型为疲劳磨损以及七沟道的万向节内磨损情况明显好于六沟道的结论。文中同时还推导出了体积磨损率与输入轴转速、转角和轴间摆角等的具体关系式,为后续研究奠定了重要的理论基础。
岑姝颖[9]（2019）在《球笼沟道铣削加工轨迹规划及分析》文中研究指明球笼式等速万向节的使用性能在一定程度上决定了车辆的动力性和可操作性,而球笼沟道在传递动力过程中所受接触应力大小及分布影响着球笼式等速万向节的工作寿命。本文针对河北省某制造设备公司对球笼沟道的加工所提出的问题,已知沟道所要求的尺寸参数,通过反求分析确定其铣削加工轨迹,并开发球笼铣削加工计算机辅助分析系统。论文的主要研究内容如下:1.根据球笼沟道生产加工要求,给出三轴数控铣削机床加工工艺布局;采用有限元分析法分析球笼几何尺寸参数对球笼接触应力的影响;采用Matlab软件分析加工误差对球笼式等速万向节内部圆周间隙的影响。2.根据球笼沟道粗、精铣加工形成空间曲面的过程,建立其空间曲面数学模型;基于球笼沟道几何尺寸参数采用数值解法反求出粗铣加工轨迹,运用遗传算法对粗铣加工轨迹进行优化,得到最优轨迹,并且利用Master CAM软件进行仿真,验证此计算方法的可行性和有效性。3.开发球笼沟道铣削加工计算机辅助分析系统,采用C++搭建系统平台,其包括球笼式等速万向节三维模型、万向节主要零部件结构参数化设计模块和球笼铣削加工轨迹生成及仿真模块。4.分析TG-M100K三轴数控铣削机床的误差来源,采用多刚体动力学建立其综合运动误差模型,运用最优拉丁超立方试验方法对极值进行分析寻找对总误差影响较大的因素。
徐劲力,罗士君,贾冰,陈端滢[10]（2019）在《万向节附加弯矩对汽车NVH性能影响研究》文中进行了进一步梳理传动轴是汽车传动系统的重要零部件,其性能影响着整车NVH性能,为改善传动轴对NVH性能的影响,通过对比十字轴万向节与Birfield球笼万向节传递特性的分析研究,提出了将后驱车的3个十字轴万向节传动轴的中间十字轴万向节替换为Birfield球笼万向节的设计方案,并分别对两种传动轴的3个万向节在中间支承处的激振力进行求解与分析。并对理论研究结果进行了试验验证。结果表明,Birfield球笼万向节的附加弯矩较为稳定,有利于减小传动轴对中间支承的激励,使车身受到的激振较小,进而提升整车NVH性能。
二、球笼等速万向节的特性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、球笼等速万向节的特性分析（论文提纲范文）
（1）液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 手腕的发展与分类 |
| 1.2.2 手腕的国内外研究现状 |
| 1.2.3 基于液压驱动手腕的发展现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 基于液压直驱三自由度球型手腕的机械结构设计 |
| 2.1 手腕设计思路 |
| 2.1.1 设计要求 |
| 2.1.2 设计方案 |
| 2.2 手腕的概念设计 |
| 2.2.1 选定手腕驱动方案 |
| 2.2.2 手腕机构参数设计 |
| 2.2.3 手腕传感器的布局设计 |
| 2.3 基于NX的手腕结构设计与建模 |
| 2.3.1 手腕重要零部件的设计与建模 |
| 2.3.2 手腕辅助元件的设计与建模 |
| 2.3.3 手腕的装配 |
| 2.3.4 传感器的布置与安装 |
| 2.4 手腕本体方案实施 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 手腕的虚拟样机建立及仿真分析 |
| 3.1 手腕的运动学分析 |
| 3.1.1 手腕的正运动学模型 |
| 3.1.2 手腕的逆运动学模型 |
| 3.1.3 手腕的运动空间 |
| 3.2 手腕虚拟样机的建立 |
| 3.2.1 手腕CAD模型导入Recurdyn |
| 3.2.2 运动副及驱动的创建 |
| 3.3 手腕运动学仿真分析 |
| 3.4 手腕动力学仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 手腕高精度位姿伺服控制策略研究—改进模糊PID |
| 4.1 传统模糊PID控制策略 |
| 4.1.1 传统模糊PID控制策略在电液伺服控制中的应用 |
| 4.1.2 传统模糊PID控制策略存在的问题 |
| 4.2 改进模糊PID控制策略 |
| 4.2.1 改进思路 |
| 4.2.2 改进模糊PID控制器设计 |
| 4.3 改进模糊PID控制性能研究 |
| 4.3.1 控制对象系统描述 |
| 4.3.2 联合仿真模型构建 |
| 4.3.3 联合仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 手腕的机电液联合仿真与分析研究 |
| 5.1 机电液联合仿真技术 |
| 5.2 手腕机电液联合仿真虚拟平台 |
| 5.2.1 手腕机电液联合仿真实现原理 |
| 5.2.2 手腕机电液联合仿真虚拟平台搭建 |
| 5.3 手腕单关节联合仿真分析 |
| 5.3.1 仰俯关节联合仿真分析 |
| 5.3.2 侧摆关节联合仿真分析 |
| 5.3.3 自转关节联合仿真分析 |
| 5.4 手腕多关节协同动作联合仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）汽车等速万向节数字孪生模型及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 数字孪生研究现状 |
| 1.3 数字孪生产品全生命周期 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 等速万向节数字孪生模型 |
| 2.1 汽车等速万向节简介 |
| 2.2 等速万向节数字孪生模型概述 |
| 2.2.1 等速万向节产品全生命周期 |
| 2.2.2 等速万向节全生命周期数字孪生模型系统框架 |
| 2.3 等速万向节数字孪生模型技术路线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 等速万向节数字孪生模型相关技术 |
| 3.1 等速万向节三维实体参数化设计技术 |
| 3.1.1 三维参数化设计技术概述 |
| 3.1.2 球笼式等速万向节参数设计计算 |
| 3.2 数据传输技术 |
| 3.3 仿真分析技术 |
| 3.4 故障预测诊断技术 |
| 3.4.1 集合经验模态 |
| 3.4.2 极限学习机 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于等速万向节数字孪生模型的应用及开发 |
| 4.1 等速万向节三维实体建模 |
| 4.2 状态监测\实时控制 |
| 4.3 仿真分析\优化设计 |
| 4.4 故障预测\故障诊断 |
| 4.5 等速万向节数字孪生选型平台开发 |
| 4.5.1 基于CATIA软件的定制化开发环境介绍 |
| 4.5.2 开发环境搭建 |
| 4.5.3 参数化设计系统开发 |
| 4.5.4 建模过程关键功能实现 |
| 4.5.5 选型系统界面设计 |
| 4.5.6 等速万向节数字孪生模型选型平台搭建 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（3）轧机球笼式等速万向节研究与设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及课题来源 |
| 1.2 等速万向节简介 |
| 1.2.1 等速万向节种类 |
| 1.2.2 几种典型等速万向节性质 |
| 1.2.3 球笼式等速万向节主要失效形式 |
| 1.3 等速万向节国内外研究现状 |
| 1.3.1 等速万向节接触应力及热处理研究现状 |
| 1.3.2 等速万向节轻量化及振动研究现状 |
| 1.3.3 多体系统动力学及仿真研究现状 |
| 1.4 课题目的和研究意义 |
| 1.5 研究内容及思路 |
| 2 球笼式等速万向节运动学及力学分析 |
| 2.1 等速万向节结构演变 |
| 2.2 球笼式等速万向节运动学分析 |
| 2.3 球笼式等速万向节等速性证明 |
| 2.3.1 钟形壳曲面与钢球曲面之间的运动关系 |
| 2.3.2 星型套曲面与钢球曲面之间的运动关系 |
| 2.4 球笼式等速万向节力学分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 球笼式等速万向节沟道分析基本理论 |
| 3.1 沟道接触应力 |
| 3.1.1 Hertz理论及其应用范围 |
| 3.1.2 Hertz点接触应力 |
| 3.2 沟道次表面应力 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 沟道硬化层深度的确定与仿真 |
| 4.1 感应加热热处理 |
| 4.2 沟道合理硬化层深度的确定 |
| 4.2.1 沟道硬化层深度确定准则 |
| 4.2.2 沟道硬化层深度理论计算 |
| 4.3 沟道接触应力及变形有限元仿真 |
| 4.3.1 球笼式等速万向节三维模型的建立与简化 |
| 4.3.2 定义单元材料特性及网格划分 |
| 4.3.3 零件接触设置 |
| 4.3.4 约束条件设置和施加载荷 |
| 4.3.5 沟道未硬化处理仿真结果分析 |
| 4.3.6 沟道进行不同硬化处理仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 球笼式等速万向节的优化设计 |
| 5.1 椭圆沟道形状的确定 |
| 5.2 结构参数对接触应力的影响分析 |
| 5.2.1 沟道曲率半径系数的影响 |
| 5.2.2 接触角的影响 |
| 5.2.3 钢球直径的影响 |
| 5.2.4 钢球回转直径的影响 |
| 5.3 结构参数的正交试验分析研究 |
| 5.3.1 正交试验方法 |
| 5.3.2 正交试验方案设计 |
| 5.4 球笼式等速万向节重要参数的优化 |
| 5.4.1 钢球数和钢球直径的优化 |
| 5.4.2 沟道曲率半径系数的优化 |
| 5.4.3 优化模型有限元仿真 |
| 5.5 静扭强度及疲劳寿命试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）等速万向节总成动力学特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 等速万向节总成国内研究现状 |
| 1.2.2 等速万向节总成国外研究现状 |
| 1.3 课题来源、研究目的和意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目的和意义 |
| 1.4 本文主要研究内容与方法 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 第2章 等速万向节总成组件受力分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 等速万向节总成组件运动分析 |
| 2.3 等速万向节总成滚轮与滑槽接触点运动分析 |
| 2.4 等速万向节总成滚轮与滑槽受力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 等速万向节总成动力学仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 等速万向节总成几何模型建立 |
| 3.3 等速万向节总成多刚体动力学仿真分析 |
| 3.3.1 等速万向节总成多刚体运动特性仿真分析 |
| 3.3.2 等速万向节总成多刚体力学特性仿真分析 |
| 3.4 等速万向节总成刚柔耦合动力学仿真分析 |
| 3.4.1 等速万向节总成模态中性文件建立 |
| 3.4.2 等速万向节总成刚柔耦合动力学模型建立 |
| 3.4.3 等速万向节总成刚柔耦合力学特性仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 等速万向节总成振动噪声分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 等速万向节总成模态分析 |
| 4.2.1 等速万向节总成模态理论计算 |
| 4.2.2 等速万向节总成模态分析仿真模型建立 |
| 4.2.3 等速万向节总成自由模态分析 |
| 4.2.4 等速万向节总成约束模态分析 |
| 4.3 等速万向节总成振动响应分析 |
| 4.3.1 振动响应分析模型建立 |
| 4.3.2 振动响应分析结果 |
| 4.4 等速万向节总成辐射噪声分析 |
| 4.4.1 等速万向节总成辐射噪声模型建立 |
| 4.4.2 等速万向节总成辐射声功率分析 |
| 4.4.3 等速万向节总成辐射声压分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间获得与论文相关的科研成果 |
（5）汽车球笼式万向节动力学特性计算与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 驱动轴系统研究现状 |
| 1.3 球笼式万向节国内外研究现状 |
| 1.3.1 球笼式万向节国外研究现状 |
| 1.3.2 球笼式万向节国内研究现状 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 球笼式万向节动力学特性试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 驱动轴系统结构 |
| 2.1.2 球笼式万向节工作原理 |
| 2.2 球笼式万向节传动效率试验分析 |
| 2.2.1 传动效率试验基本原理 |
| 2.2.2 传动效率试验设备及原理 |
| 2.2.3 传动效率试验流程 |
| 2.2.4 传动效率试验结果分析 |
| 2.3 球笼式万向节内部结构接触特性试验分析 |
| 2.3.1 球笼式万向节耐久试验 |
| 2.3.2 球笼式万向节结构接触分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 球笼式万向节多体动力学建模 |
| 3.1 球笼式万向节多体动力学模型建立方法 |
| 3.1.1 万向节三维模型和约束条件的建立 |
| 3.1.2 万向节模型钢球初始位置的确定 |
| 3.2 法向接触力计算模型 |
| 3.2.1 法向接触模型 |
| 3.2.2 接触参数的确定 |
| 3.3 摩擦模型 |
| 3.4 球笼式万向节多体动力学模型优化与验证 |
| 3.4.1 万向节多体动力学模型优化 |
| 3.4.2 万向节传动效率计算结果验证 |
| 3.4.3 万向节结构接触力计算结果验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 球笼式万向节动力学特性计算分析 |
| 4.1 万向节运动学特性计算分析 |
| 4.1.1 球笼式万向节坐标系的建立 |
| 4.1.2 钢球运动位置计算分析 |
| 4.1.3 钢球与滚道接触位置计算分析 |
| 4.1.4 万向节等速性分析 |
| 4.2 万向节内部结构接触分析 |
| 4.2.1 钢球与滚道接触力 |
| 4.2.2 钢球与保持架接触力 |
| 4.2.3 结构接触力影响因素分析 |
| 4.2.4 最大静态接触应力分析 |
| 4.3 万向节偏转弯矩分析 |
| 4.4 万向节传动效率分析 |
| 4.4.1 负载转矩对传动效率的影响分析 |
| 4.4.2 万向节钢球数对传动效率的影响分析 |
| 4.4.3 摩擦特性对传动效率影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 论文工作总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）双球环三球销式等速万向节的动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 万向节与传动系统 |
| 1.1.1 不等速万向节 |
| 1.1.2 等速万向节 |
| 1.2 三球销式等速万向节的研究现状 |
| 1.2.1 运动学和动力学分析 |
| 1.2.2 球环和滚道之间的摩擦力分析 |
| 1.2.3 万向节性能测试试验台的设计 |
| 1.2.4 三球销式等速性万向节的新结构 |
| 1.3 选题的意义 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第二章 万向节的动态特性的试验研究 |
| 2.1 新型双球环三球销式等速万向节结构设计方法 |
| 2.2 万向节的动态性能评价指标 |
| 2.2.1 运动学性能评价指标 |
| 2.2.2 动力学性能评价指标 |
| 2.3 万向节的运动学特性试验 |
| 2.3.1 球环和滚道间相对位移的测量 |
| 2.3.2 球环和滚道间相对旋转角度的测量 |
| 2.4 万向节的动力学特性试验 |
| 2.4.1 轴向派生力的测量 |
| 2.4.2 高频滑移阻力的测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双球环三球销式等速万向节的运动学分析 |
| 3.1 双球环三球销式等速万向节的运动学建模 |
| 3.1.1 符号和坐标系的定义 |
| 3.1.2 运动方程的推导 |
| 3.1.3 模型验证 |
| 3.2 运动学特性的对比分析 |
| 3.2.1 三球销式等速万向节的运动学建模简述 |
| 3.2.2 运动学特性对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 配合间隙对万向节运动学特性的影响 |
| 4.1 球环和滚道间的共轭接触 |
| 4.1.1 符号说明 |
| 4.1.2 求解方法 |
| 4.2 球环和销轴间的共轭接触 |
| 4.2.1 符号说明 |
| 4.2.2 求解方法 |
| 4.3 间隙对双球环三球销式等速万向节的运动学特性的影响 |
| 4.3.1 球环和滚道间的配合间隙的影响 |
| 4.3.2 球环和销轴间的配合间隙的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双球环三球销式等速万向节的动力学分析 |
| 5.1 双球环三球销式等速万向节的多体动力学建模 |
| 5.1.1 三维几何模型 |
| 5.1.2 运动学约束 |
| 5.1.3 外球环和滚道间法向接触力的计算模型 |
| 5.1.4 外球环和滚道间摩擦力的计算模型 |
| 5.1.5 模型验证 |
| 5.2 动力学对比分析 |
| 5.2.1 三球销式等速万向节的多体动力学建模简述 |
| 5.2.2 动力学特性对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）球笼式等速万向节的摩擦力动力学仿真研究（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1材料与方法 |
| 2不同轴间角下动力学模型建立 |
| 2.1几何体的建立 |
| 2.2添加质量和转动惯量 |
| 2.3添加负载模型 |
| 2.4给模型施加接触力 |
| 3仿真结果及分析 |
| 3.1轴间角对摩擦力的影响仿真 |
| 3.1.1内套沟道与钢球间的摩擦力 |
| 3.1.2外套沟道与钢球间的摩擦力 |
| 3.1.3内套和保持架球面间的摩擦力 |
| 3.1.4保持架和外套球面间的摩擦力 |
| 3.2转矩对摩擦力的影响仿真 |
| 3.2.1内套沟道与钢球间的摩擦力 |
| 3.2.2外套沟道与钢球间的摩擦力 |
| 3.2.3内套和保持架球面间的摩擦力 |
| 3.2.4保持架和外套球面间的摩擦力 |
| 4结论 |
（8）七沟道球笼式等速万向节磨损及仿真分析（论文提纲范文）
| 前言 |
| 1 受力模型 |
| 2 滑滚比S的数学模型 |
| 3 钢球与星形套内沟道之间的摩擦力 |
| 4 钢球与保持架之间的摩擦力 |
| 5 球笼式等速万向节的磨损分析 |
| 6 仿真分析 |
| (1) 摩擦力测试 |
| (2) 瞬时磨损率测试 |
| 7 结论 |
（9）球笼沟道铣削加工轨迹规划及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 球笼铣削加工工艺布局及分析 |
| 2.1 球笼沟道加工工艺布局 |
| 2.2 球笼式等速万向节接触应力分析 |
| 2.2.1 有限元分析法概述 |
| 2.2.2 有限元分析的前处理 |
| 2.2.3 接触应力分析 |
| 2.3 球笼式等速万向节圆周间隙分析 |
| 2.3.1 空间坐标系及运动模型 |
| 2.3.2 圆周间隙的计算与分析 |
| 2.3.3 圆周间隙变化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三轴数控铣削球笼沟道加工轨迹规划 |
| 3.1 球笼沟道几何参数 |
| 3.1.1 球笼沟道几何模型尺寸参数 |
| 3.1.2 球笼沟道沟底尺寸参数 |
| 3.2 反求球笼沟道加工轨迹 |
| 3.3 沟道轨迹计算与仿真 |
| 3.3.1 沟道轨迹实例计算 |
| 3.3.2 沟道轨迹仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 球笼铣削加工计算机辅助分析系统 |
| 4.1 系统开发的总体框架 |
| 4.2 系统主界面设计 |
| 4.3 功能层 |
| 4.3.1 铣削加工轨迹参数系统 |
| 4.3.2 结构尺寸参数系统 |
| 4.3.3 三维模型设计系统 |
| 4.4 实例应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TG-M100K三轴数控铣床综合运动误差分析 |
| 5.1 加工误差来源 |
| 5.2 铣削加工系统误差分析 |
| 5.3 数控铣床综合运动误差模型 |
| 5.3.1 数控铣床拓扑描述及坐标建立 |
| 5.3.2 数控铣床误差元素分析 |
| 5.3.3 坐标变换矩阵 |
| 5.3.4 数控铣床综合运动误差模型 |
| 5.4 数控铣床综合运动误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 球笼沟道铣削加工轨迹MATLAB程序 |
| 攻读学位期间所获得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（10）万向节附加弯矩对汽车NVH性能影响研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 万向节传递特性分析 |
| 1.1 十字轴万向节传递特性分析 |
| 1.2 球笼万向节传递特性分析 |
| 2 二段式传动轴中间支承处激振力分析 |
| 2.1 二段式传动轴布置方案 |
| 2.2 3十字轴万向节传动轴中间支承处激振力分析 |
| 2.3 Birfield球笼万向节传动轴中间支承作用处激振力分析 |
| 2.4 两种传动轴中间支承受力对比分析 |
| 3 试验验证 |
| 3.1 车内噪声结果与分析 |
| 3.2 阶次噪声结果与分析 |
| 3.3 传动轴中间支承处频谱结果与分析 |
| 4 结语 |
四、球笼等速万向节的特性分析（论文参考文献）
- [1]液压直驱三自由度球型手腕设计与运动学特性研究[D]. 陈帅. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]汽车等速万向节数字孪生模型及其应用[D]. 赵智昌. 浙江理工大学, 2021
- [3]轧机球笼式等速万向节研究与设计[D]. 黄海彪. 浙江大学, 2021
- [4]等速万向节总成动力学特性分析[D]. 穆含沙. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]汽车球笼式万向节动力学特性计算与试验研究[D]. 李希华. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]双球环三球销式等速万向节的动态特性研究[D]. 邱胤原. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]球笼式等速万向节的摩擦力动力学仿真研究[J]. 李佳明,卢曦. 农业装备与车辆工程, 2020(01)
- [8]七沟道球笼式等速万向节磨损及仿真分析[J]. 谢鲲,刘征宇,郭常宁,闫公哲,石宝枢. 汽车工程, 2019(10)
- [9]球笼沟道铣削加工轨迹规划及分析[D]. 岑姝颖. 河北工业大学, 2019
- [10]万向节附加弯矩对汽车NVH性能影响研究[J]. 徐劲力,罗士君,贾冰,陈端滢. 机械传动, 2019(04)