文档介绍：摘要微齿轮是微机械中极为重要的传动零件,其应用遍及各个领域。目前人们已经对微齿轮做了大量的研究,但基本上集中于解决微齿轮的制造问题,而对微齿轮的设计基础研究几乎为空白,例如微齿轮传动啮合接触中啮合齿面的摩擦。论文从以下几个方面对微齿轮进行研究。微齿轮在啮合接触过程中由于传递动力必然发生应力应变。在分析微齿轮应力应变时,由于尺寸效应必须考虑微观力诖私隹悸欠兜禄A影响。本文推导了处于二维空间任意位置的渐开线数学模型,在此基础上利用泰勒公式建立渐开线简化数学模型,根据偕韬蚆势函数,引入分子动力学的截断半径,提出了一种计算微齿轮啮合接触中两啮合齿廓间范德华力的连续介质方法。使用编写程序分析了一系列微齿轮啮合接触过程中啮合齿廓间的范德华力。结合宏观齿轮理论中的齿根弯曲静强度校核公式引入微观力得到修正公式。运用修正公式和晕⒊轮系进行弯曲静强度分析,对比理论和数值分析结果接近。人们对微摩擦已经做了许多研究,但对于微齿轮啮合接触过程中摩擦特性的研究几乎没有:本文利用分子动力学对纳米齿轮啮合接触过程中单齿啮合区域的摩擦特性进行模拟。结果表明:在单齿啮合区域,摩擦力出现了类似于宏观齿轮摩擦的特性,但Σ亮Σ⒉怀鱿衷诮诘愦Γ坏痹黾覼方向原子层数时,摩擦力最大值增大,而最小值减小,因而摩擦力曲线变得陡峭;当增加主动轮的角速度J保Σ亮ψ畲笾岛妥钚≈得挥斜浠只是摩擦力曲线变得更陡峭:当改变阻力转矩时,摩擦力曲线没有变化。最后推导了处于二维空间任意位置的齿根过渡曲线数学模型,介绍了行星齿轮系的安装理论和运动学数学模型,绘制了微行星齿轮系运动学程序流程图。基于以上理论采用编写了微行星齿轮系的运动学仿真程序。江苏大学硕士擘位论文
此程序不仅能手动或自动实现微行星齿轮系设计,而且可根据需要扩展。关键词:微齿轮,微观力,微摩擦,势函数,偕瑁兜禄A江苏大学硕士学位论文
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翟擒措阱卧因匠卜第一章绪论引言按照特征尺寸来划分微机械,特征尺寸在撩滓籰尺寸在⒚滓籰毫米的机械为微机械:特征尺寸在擅滓微米的机械为纳米机械随着微,纳科技/姆⒄梗孕巫次⑿』虿僮鞒叽极小为特征的微电子机械系统虺芃,已经成为人们在微观领域认识和改造客观世界的一项高新技术【捎诰哂心芄辉谙小空间内进行工作而又不扰乱工作环境的特点,在航天航空、精密机械、生物医学等领域有着广泛的应用潜力,因而受到各国的高度重视,被列为二十一世纪关键技术之首【俊美国国会已把的研究作为二十一世纪重点发展的学科之一,也己拨巨资资助的研究;日本通产省也启动一项为期十年耗资谌赵5腗芯考苹欧共体国家在尤里卡计划中将作为一个重要的研究内容,并在德法两国组织实施【āT谖夜琈难芯恳仓鸾サ玫街厥樱萍疾俊⒐揽乒の⒐易匀豢蒲基金委等部门将其列为重点发展项目。微机电系统是以微电子技术和微加工技术ü杼逦⒓庸ぁ⒐璞砻婕庸ぁ和键合等技术;。⑿突埂⑽⑿痛ǜ衅鳌⑽⑿椭葱衅饕约靶藕糯砗涂制电路甚至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。并非是单纯的宏观机械微小化,它的研究目的在于通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新的科学技术领域和产业。图为系统图嗍。撩椎幕滴N⑿』担惶卣的主要特点为:江苏大学硕士学位论文甅传执癌行与其它微系统的嚣暑重信童接口圈镸低惩駌~——
微齿轮的研究意义微齿轮的国内外研究现状Ⅲ像大规模集成电路芯片一样一次制成大量完全相同的零部件,制造成本显著降低。⒓跛倨的零件之一,是一种重要的微寤。ǘ雀撸亓壳帷榷ㄐ院茫负醪皇苋扰蛘汀⒃肷挠跋欤哂薪细叩目垢扇判裕稍诮隙窳的环境下工作。芎牡停槊粜院凸ぷ餍矢摺M瓿上嗤ぷ鳎琈哪芰拷鑫4郴的十分之一或几十分之一,而运作速度和加速度可达数十倍以上。由于几乎不存在信号延迟等问题,从而更适合高速工作。喙δ埽悄芑ùǜ衅鳌⒅葱衅骱偷缱涌刂频缏返燃晌R惶澹别是应用智能材料和智能结构后,更利于实现的多功能化和智能化。视诖笈可杀镜土芄徊捎糜氚氲继逯圃旃ひ绽嗨频姆椒ǎ机械传动零件,主要用于传递动力和运动。微齿轮具有体积小、传动紧凑等优点。它的应用遍及各个领域,如在航空航天中的微纳卫星、现代医学的微创手术以及在微型机器人中实现动力传递和运动转换等功能。德国美茵茨微技术研究所己成功将微齿轮应用于粘性流体的精确控制”。毫无疑问,微齿轮具有极大的商业和应用价值。经过若干年的发展,微齿轮已经试制成功。继年加州大学伯克利分校制造出微马达及微齿轮、曲柄和弹簧后。美国实验室制造出直径为米的微齿轮.。德国美茵茨微技术研究所利用技术和精加工技术相结合,成功制造出直径为微米,高度为⒚椎奈⒊萋帧H毡拘胖荽笱в媚擅滋几春材料制成了世界上最小的钟表用齿轮,直径为⒚住F渌灾瞥晒ξ⒊萋值幕褂