专 业:机械设计及理论
导 师:张俊 教授
毕业去向:厦门天马微电子有限公司
教育及工作背景:
2019年9月至2022年6月 福州大学 机械设计及理论 工学硕士学位
2015年9月至2019年6月 福州大学 机械设计制造及其自动化 工学学士学位
研究方向:
章动传动精度设计
参与科研项目:
1.国自然面上项目,少齿差锥齿轮章动减速器多源误差扰动机制与精度退化机理研究(51875105),2019-2022,参与
发表论文:
1.吴祎煌,张俊.基于有限元法的双圆弧弧齿锥齿轮章动传动接触特性分析[J].机械强度,2022,44(06):1411-1418.
2.黄银坤,吴祎煌,陈琴等.内啮合双圆弧摆线锥齿轮齿面建模与啮合特性仿真[J].福州大学学报(自然科学版),2022,50(01):102-110.
硕士学位论文简介:
双圆弧螺旋锥齿轮单级章动减速器多源误差扰动机制研究
单级章动减速器是一种新型传动装置,其传动精度极易受到系统内部多源误差的影响。由于双圆弧螺旋锥齿轮的齿形误差与零部件安装误差具有随机性和耦合性,单级章动减速器的精度设计具有挑战性。针对这一挑战,本文通过建立单级章动减速器传动精度模型,分析多源误差对传动精度的扰动机制,从而为该类装置的精度设计提供理论指导。论文的主要内容及贡献如下。
首先,针对单级章动减速器的结构设计方案,提出了计入时变位移激励和时变啮合刚度等非线性因素的弯-扭-轴耦合的章动减速器动力学模型。为获得单级章动减速器的动态响应,采用龙格—库塔法对所建动力学模型进行了数值求解。相关工作可为后续动态传动精度的研究提供数据基础。
其次,通过误差溯源,初步确定了影响减速器传动精度的八类误差,并推导了减速器回差与多源误差的映射函数。在此基础上,通过误差灵敏度分析,筛选出对减速器传动精度具有显著影响的五类误差。为了揭示多源误差间的耦合效应,运用响应面法拟合出任意两类误差耦合下的回差分布特性。结果表明,在任意两误差的耦合作用下,回差近似呈抛物面变化趋势,且受齿距偏差与齿厚偏差的耦合作用最为明显。此外,采用蒙特卡洛法模拟了五项关键误差区间分布特性对回差统计数据的影响规律。结果表明:五类关键误差源中,齿厚偏差对回差统计均值和统计分布区间的影响最大。
再者,采用有限元法对双圆弧螺旋锥齿轮副进行承载接触分析,明晰了该类齿轮副的啮合特性。在此基础上,通过提取外、内锥齿轮的齿面接触力与弹性变形,构建了双圆弧螺旋锥齿轮副的多齿综合啮合刚度解析模型,并分析了负载与齿轮参数对多齿综合啮合刚度的影响。结果表明:随着螺旋角与负载增大,多齿综合啮合刚度的均值、最大值及波动幅值逐渐增大;章动角增大时,多齿综合啮合刚度的波动幅值与最大值逐渐减小。
最后,基于第二章所建立的动力学模型,分析了多源误差对单级章动减速器动态响应的影响。在此基础上,建立了章动减速器的区间动力学模型,进而采用切比雪夫扩张函数分析了关键误差分布区间对系统动态传递误差区间的影响。结果表明:动态传递误差区间对几何误差的敏感性高于安装误差,且对齿距偏差最为敏感;在设计阶段,应尽量降低齿轮的齿距、齿厚与同轴度公差,并制定安装过程中保证外、内锥齿轮锥点重合的措施。