一、FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计(论文文献综述)
谢超[1](2019)在《新型FT针摆传动动态传动精度分析与试验研究》文中研究说明新型FT针摆传动减速器具有高精度、传动效率高,承载能力大等特点,能在传动精度要求高的场所发挥显着作用,例如工业机器人和航空航天领域,具有很好的应用前景。传动精度是评价针摆传动减速器性能优劣的重要指标之一。而FT型针摆传动静态传动精度的研究已达到一定的高度,对于其动态传动精度尚未进行系统的研究。因此,对FT传动的动态传动精度研究具有重要意义。本文以FT455-81样机为载体,通过理论分析与建模、特性解析与软件仿真,试验验证等三方面,对FT传动进行动态传动精度的求解。通过综合比较针摆传动减速器传动精度现有的研究方法,本文采用多体动力学方法研究FT传动的动态传动精度。结合FT针摆传动结构,利用集中质量法建立系统动力学模型,并通过拉格朗日法列出系统微分方程组,建立并求解系统各个零件接触位置的啮合刚度与扭转刚度。通过坐标转化将系统微分方程组变成矩阵形式,以便求解。选用数值解法中的纽马克-β法直接对矩阵形式的微分方程组求解,得到各零件啮合位置的相对位移量和运动加速度,从而求解各接触部位的动态啮合力。对FT减速器的各零部件进行三维建模,并在无干涉装配之后,将模型导入到ADAMS软件,对其施加约束。通过刚度、阻尼等参数设置impact函数建立FT传动动态仿真模型。从传动比、转速、受力三个方面得到FT样机实际工况下的动态特性,验证理论求解的动态啮合力。设计FT455样机的振动测试试验与动态传动精度试验平台。在振动测试试验中,通过布置12个方位的加速度传感器得到3个轴向和9个径向的振动幅值,分别通过时域和频域对理论求解进行验证分析;在动态传动精度试验中,测试样机进行加载后的传动精度值,验证理论求解的正确性。通过理论设计,ADAMS仿真,动态试验相结合的方法,验证动力学模型求解的正确性,动态传动精度为41.5104"~49.0541"。为下一步进行更深入的理论研究和优化设计做基础。
田丛[2](2019)在《新型FT传动尺寸链误差与传动精度研究》文中认为新型FT针摆行星减速器与其他减速器相比,具有传动精度高、加工简单(两片摆线轮可同时加工)等优点。在工业机器人、航空航天、军工机械等高精传动的场合中应用较为广泛。目前,从齿廓修形、受力等方面对FT传动的传动精度研究较多,但从加工制造误差方面的研究较少。所以,本文是基于加工制造误差对新型FT传动啮合尺寸链误差进行分析以及传动精度方面的研究,属于湖北省教育厅科学研究计划指导项目和武汉市科技计划项目中的一部分。本文以FT455-81样机作为载体,首先通过对FT传动原理及结构的分析,设计样机拆卸顺序并完成拆卸。通过逆向测量出样机各零部件的原点云数据,并利用Vxmodel对点云处理得到各零部件的基本尺寸。根据基本尺寸完成CREO三维建模并与点云对比后得到尺寸误差,然后绘制样机的二维图纸。经过对二维图纸及传动结构的分析,然后基于尺寸误差对FT传动的四条传动链的尺寸间隙进行研究,分别建立各传动尺寸间隙与传动精度的数学模型。通过传动精度分析,由于摆线轮与偏心轴啮合部分的尺寸间隙对系统传动精度影响较大。因此对其进行稳健分析与设计,获得提高传动精度的摆线轮新加工偏差并绘制加工图纸。同时由于偏心轴稳健设计前后的偏差变化较小,故不做处理。为了计算方便利用VB编写尺寸链与传动精度的统一计算系统,并以FT455-81为例完成其传动尺寸间隙与传动精度的计算。最后,完成FT455-81样机研制,对新加工的摆线轮齿廓实际误差进行检测,并完成样机传动精度测试。将实验结果与理论计算对比分析,证明理论结果正确可靠。为下一步的FT传动系统传动精度的研究提供基础。
韩振华[3](2019)在《复合摆线齿轮啮合理论研究》文中进行了进一步梳理摆线是应用最早的齿廓曲线,广泛应用于罗茨泵、螺杆压缩机、钟表、计量仪器仪表、摆线针轮减速器、少齿差摆线泵等重要领域。然而,摆线外啮合齿轮传动的齿根承载能力低、重合度小,不适于动力传动;摆线针轮少齿差行星传动存在着针摆啮合角大、转臂轴承可靠性低、针齿均布位置度要求高等问题,影响着传动性能的提升。共轭齿廓曲线在很大程度上决定着齿轮传动性能,通过研究新齿形的几何设计理论与啮合理论,以期改善上述传统传动形式的不足、提高传动性能,是解决问题的关键。本文提出用等效连杆机构运动产形轨迹曲线阐释摆线几何成形原理,利用连杆机构演化得到了具有较强几何可控性的复合摆线,以此为啮合几何元素构造齿廓曲线,进而提出了高性能的齿轮传动形式—复合摆线外啮合圆柱齿轮副与复合摆线少齿差行星齿轮副,围绕齿轮啮合理论,重点开展复合摆线齿轮的齿廓曲线几何产形原理、基本啮合原理、啮合特性、力学承载特性与行星传动结构设计等研究。相关研究内容是齿轮基础理论研究的重要环节,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文的主要研究工作如下:(1)开展了可用于齿轮传动齿廓曲线的复合摆线几何理论研究:推演了摆线成形几何原理,揭示了摆线演化的几何机制,提出了摆线成形原理的等效二连杆机构末端运动轨迹的转化方法;增加杆件数量,引入了摆线阶数概念定义新型摆线类型,提出了n+1连杆机构的广义n阶摆线产形轨迹;分析并讨论了n阶摆线可用于平行轴外啮合传动齿轮、少齿差行星传动内齿轮齿廓曲线需满足的几何条件;提出了n+1连杆机构的n阶外摆线、n阶内摆线与n阶复合摆线产形运动规律,推导并建立了摆线方程中各变量与齿廓设计参数的数学关系模型,通过齿廓方程变量定性分析与齿廓实例定量分析,研究了复合摆线作为齿廓曲线的几何特性,研究结果表明四阶复合摆线具有较强的几何可控性和传动齿廓曲线的应用潜力。(2)开展了复合摆线外啮合圆柱齿轮啮合理论研究。运用微分几何,推导了复合摆线外啮合齿轮副的啮合方程、共轭齿廓方程与啮合线方程,从而建立基本啮合原理。在此基础上,研究了齿轮副的压力角、重合度、曲率、根切与滑动率等啮合特性,建立了齿轮实体模型,利用有限元法分析了齿轮副承载性能。研究结果得到了分度圆压力角与齿形调控系数的关系,同时,齿轮副在传动过程中具有凹凸齿面线接触传动、较高重合度与极小滑动率等啮合特性优势,以及相对较高的弯曲强度和接触强度。(3)开展了复合摆线外啮合齿轮传动效率实验研究。为准确测定齿轮副传动效率,针对标准FZG齿轮试验台加载扭矩测试精度不高、双转速控制等不足之处,提出了基于FZG试验台的双扭矩变转速齿轮实验方案,即实验齿轮箱小齿轮端增加扭矩传感器,以精确测试加载扭矩,同时采用大功率高转速伺服电机,实现多转速工况测试。搭建了试验台,加工了复合摆线齿轮副样件,在试验台上测试了不同载荷等级与转速工况下的传动效率,并与传统渐开线齿轮对比评价,结果表明新型齿轮副传动效率较高,具有工程应用价值,验证了该新型齿轮副可用于动力传动的基本条件,获得了关于新型复合摆线外啮合齿轮传动的基础实验数据。(4)开展了复合摆线内齿型少齿差行星齿轮啮合理论研究。推导了齿轮副的啮合方程、少齿差行星共轭齿廓方程与啮合线方程,建立了基本啮合原理。以此为基础,提出了复合摆线内齿齿廓啮合界限点与实际啮合齿廓的求解方法,以及基于参量转化的啮合界限特性分析方法,并建立了共轭齿廓曲线无奇异点的根切判定方程,研究结果分别为内齿齿根优化、共轭齿廓无根切设计提供了有效的理论方法。研究了齿轮副的啮合线、重合度、压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性,提出了诱导法曲率与滑动率的啮合区间敏感性分析方法,揭示了啮合特性关于齿形调控参数的变化规律,结果表明齿轮副具有优异的啮合特性,评价了齿轮副的多齿啮合特性、传力特性、润滑与承载特性及抗磨损特性等传动性能。建立了齿轮副实体模型,利用有限元法分析得到了新型齿轮具有相对较低的接触应力。对复合摆线齿廓的变曲率特性与啮合理论进行扩展,提出了变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副,通过示例验证了新型齿轮基本啮合原理的正确性与普适性。(5)开展了多种复合摆线少齿差行星传动结构的设计方法研究。基于复合摆线少齿差行星齿轮啮合理论研究结果得到的啮合特性优势,以该齿轮副为核心传动部件,考虑传动比范围、传动效率、轻量化、几何设计空间与承载性能,构建行星传动方案、设计传动机构,完成了N型、NN型与RV型少齿差行星传动结构设计,并在此基础上进行了传动结构创新设计:提出了新型钢球环槽式N型双行星轮传动;基于钢球作为滚动体的传动介质属性进行扩展,提出了圆柱、圆锥环槽式N型双行星轮传动;基于NN型多级行星传动观点,提出了销轴式NN型传动;考虑功率分流、多源动力输入、改善曲柄轴扭转偏载与提高少齿差输入扭矩稳定性,提出了两级分流型RV传动。针对不同的结构形式,完成了相应的设计实例,为新型复合摆线齿轮的工程应用提供了结构设计方法。
杨坤[4](2019)在《双滚柱少齿差行星传动的啮合原理与力学性能研究》文中研究说明随着我国工业机器人的快速发展,关节减速器成为突破机器人核心技术的关键,常见的机器人关节减速器主要有谐波减速器和RV减速器等,其中,RV减速器是在摆线针轮行星传动的基础上发展而来的,具有重载荷,大传动比、结构紧凑等优点,但是RV减速器中的摆线轮加工困难、成本高,这成为制约机器人关节减速器国产化的一个关键节点。因此本文采用双滚柱少齿差行星传动替代摆线针轮行星传动,在满足机器人关节减速器大传动比、小体积、高精度的要求的同时又解决了摆线轮加工困难的问题。首先,介绍了双滚柱少齿差行星传动的组成结构和传动原理;根据单参数曲面包络法,建立双滚柱少齿差行星传动的啮合曲线;依据曲率半径的分析结果及齿形替代原理进行齿形替代,推导行星轮齿廓方程;为保证传动精度,建立双滚柱少齿差行星传动的齿形优化模型,并利用粒子群优化算法,得到满足设计条件的齿形参数优化结果;对优化结果进行传动误差分析,验证双滚柱少齿差行星传动作为精密传动的可行性。其次,引入当量齿轮的概念,得到双滚柱少齿差行星传动符合基本啮合定律;利用转化机构原理,计算双滚柱少齿差行星传动的传动比;根据齿形啮合原理推导正确啮合条件;计算重合度,得到连续传动条件;根据齿形啮合原理推导压力角公式,并分析了参数对性能的影响。然后,对双滚柱少齿差行星传动啮合副载荷及应力进行了综合研究。建立了啮合副力学模型,结合重合度计算,根据啮合副变形协调条件和力矩平衡条件,推导出啮合力公式,并分析了啮合力的变化规律,及其参数影响。进行了应力分析,推导了啮合副的接触应力及中心轮齿的弯曲应力计算公式;基于赫兹模型进行了变形分析。最后,对双滚柱少齿差行星传动进行了样机试制及性能试验。进行了传动比测试、传动效率测试和传动精度测试,验证了双滚柱少齿差行星传动满足工业机器人关节减速器大传动比、传动比稳定、传动效率及传动精度的要求。
安强[5](2018)在《RV减速器三维数字化设计平台》文中认为RV减速器是工业机器人关节传动的重要零部件,也是工业机器人的核心零部件之一,其传动精度等传动性能的好坏是工业机器人移动终端工作精度和承载要求的保障,对于工业机器人的性能指标有重要影响。目前国内市场上RV减速器严重依赖进口,这已经成为我国工业机器人发展的瓶颈,严重制约我国工业机器人的发展。随着计算机技术的发展,三维数字化设计在工业设计制造中扮演越来越重要的角色,将三维数字化设计与RV减速器的设计制造相结合对于我国工业机器人尤其是核心零部件的发展研究具有重要意义。本文以Solidworks及对Solidworks的功能扩展为技术基础搭建RV减速器三维设计平台。参数化建模思想的只要求设计人员需要输入零件的关键参数,具体的草图绘制特征创建过程交给软件程序自动进行,尺寸驱动的设计模式大大减轻设计人员的工作量,缩短产品设计周期。平台构架包括零件设计、摆线轮的修形等部分。本文的主要内容如下:利用参数化建模方法进行RV减速器零部件的结构设计,模型根据给定的关键参数及零件自身结构中的几何约束关系自动建模;针对摆线轮的修形问题,推导初始间隙、回差、刚度及最大啮合力等性能指标计算公式,以此为理论依据搭建摆线轮修形模型,模型根据选择的修形组合及修形量给出摆线轮关键技术指标的理论计算结果供参考,最终成为RV减速器综合性能设计的平台。为验证平台准确性,借助ADAMS和ANSYS完成模型在虚拟环境下的动力学和静力学仿真:使用ADAMS绘制模型输入轴、行星轮、行星架及摆线轮的角速度变化曲线,绘制摆线轮沿Y方向的啮合力曲线等;使用ANSYS进行了RV减速器模型在不同偏心距情况下的刚度仿真等,得出平台设计的RV减速器在虚拟条件下的仿真符合理论要求的结论,证明平台设计理想环境下的合理性。为进一步验证平台的实用性,本课题在实验室环境下自主搭建模型的实验测量平台,将平台设计的RV减速器试制,在实际环境下检测物理样机的性能指标是否符合使用标准。在本实验中,将刚度作为模型的测量指标进行实验测量,同时将不同基本参数模型的实验结果与理论分析进行对比验证平台的实用性,得出平台设计的RV减速器物理样机符合使用要求的结论,证明平台设计的合理性。
李轩[6](2017)在《有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究》文中研究表明摆线针轮行星传动具有传动比大、结构紧凑、传动效率高和承载能力大等优点,已经在冶金机械、起重运输机械、工程机械、化工机械和纺织机械等动力传动领域得到了广泛的应用。同时由于其多齿啮合及误差均化效应的特点,有利于提高减速器传动精度,通过增加渐开线齿轮行星传动而构成的两级2KV型摆线针轮减速器近年来也越来越广泛地应用于航空航天、武器装备、数控机床、机器人、医疗器械等精密传动领域。对于一齿差摆线针轮啮合副,理论上全部摆线轮齿与后续相应的针齿保持接触,每一瞬时有一半轮齿被认为参与力矩传递。然而,在实际应用中通常采用修正的摆线齿廓来获得啮合侧隙,以避免由加工装配误差、轮齿接触变形和温升影响产生的齿廓干涉,同时能保证产生油膜,提供更好的润滑条件,且实现更方便的拆装。摆线针轮行星传动系统中存在的啮合侧隙、装配误差和零件间隙及接触变形是影响摆线针轮类减速器承载能力、使用寿命、振动噪声等传动性能的关键因素。因此,考虑以上影响因素,系统深入地开展关于摆线针轮行星传动的轮齿接触特性分析及零部件力学特性分析研究,为摆线针轮类减速器的设计优化、传动性能的预测评估提供基础理论依据,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文主要针对有啮合侧隙的摆线针轮行星传动,在齿轮副以及减速器系统层面对共轭啮合几何学、轮齿承载接触分析、零部件力学特性分析和新结构样机设计制造及测试等方面进行了研究。主要内容如下:(1)应用微分几何和齿轮啮合原理,对有侧隙啮合摆线针轮行星传动的几何学进行了详细研究;结合摆线针轮行星传动的实际应用情况,提出了四种可行性的摆线齿轮修正齿廓,分析并讨论了修正量的合理选取范围;根据二次包络理论在少齿差行星传动中的应用,提出了新型的有侧隙啮合椭圆、抛物线型少齿差齿轮啮合副,确定了齿廓的修正方法、设计参数及方法,通过给定示例验证了新型啮合副的正确定与可行性。(2)基于齿轮齿面接触分析理论,建立了有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿接触分析(TCA)模型,确定了时变的摆线轮输出角度及齿轮副间的背隙角;根据赫兹弹性接触理论,引入非线性赫兹接触刚度并结合静力平衡方程及变形协调条件,建立了有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿承载接触分析(LTCA)模型,确定了实际的接触齿轮对个数,计算了接触力及应力大小、传动误差、啮合刚度、传动比波动等齿轮副传动性能指标,实现了对摆线针轮啮合副啮合过程的仿真及接触特性的预测并为进一步摆线针轮行星传动系统静力学及动力学特性分析奠定基础。(3)考虑摆线齿轮齿廓修正、输出机构间隙、装配误差和接触变形,基于所提出摆线针轮啮合副LTCA模型,增加输出机构接触特性分析,建立了摆线针轮少齿差行星传动系统力学特性分析模型,预测了各零部件之间作用力的大小,接触零件间赫兹接触应力及刚度,整机传动精度、传动比波动等情况。基于能量法,建立了滚子轴承刚度矩阵计算模型,根据曲柄轴承受力分析结果,计算了曲柄轴承不同分量下的时变轴承刚度,为摆线针轮少齿差行星传动系统动力学分析提供理论依据。结合给定示例的参数分析结果表明,摆线针轮齿轮副啮合间隙、输出机构间隙及装配引起的偏心距误差对整机传动性能具有重大影响。(4)根据2KV型摆线针轮减速器的传动原理及组成结构,对各零件之间的差速关系及力学特性进行了详细分析,其中根据铁木辛柯梁理论,建立了曲柄轴受力及变形的有限元计算模型,得到了曲柄轴支撑轴承受力及曲柄轴弯曲变形;基于Weber能量法,通过计算渐开线轮齿部分、基体和接触变形,建立了第一级渐开线齿轮时变啮合刚度模型;考虑渐开线齿轮副、摆线针轮啮合副、行星架结构、曲柄轴及轴承的弹性变形,建立了2KV型摆线减速器时变扭转刚度计算模型。结果表明,整机时变扭转刚度随曲柄转角变化具有周期性的波动,且曲柄轴承是主要影响因素。(5)提出具有新型双圆弧针齿包容槽结构以及集成一体化的输入、输出轴承支撑结构的2KV型摆线针轮减速器,设计制造了物理样机,并在自主研发的整机测试装备上分别开展了传动效率、传动精度、扭转刚度及回差等传动性能实验研究。实验结果表明,该新型结构减速器各项性能指标良好。所获得的基础数据为其产业化应用奠定了坚实基础。
蒋易强,侯力,游云霞,张静宇[7](2016)在《新型摆线针轮行星减速器的接触变形分析》文中研究说明摆线针轮行星减速器不仅广泛应用于通用传动领域,而且在机电一体化系统中具有极为广泛的应用潜力。摆线针轮行星减速器的制造精度要求高,轮齿啮合时容易产生干涉、点蚀、胶合以及折断现象,影响减速器的振动、寿命和可靠性。一种带橡胶圈的新型摆线针轮行星减速器被提出,通过有限元方法对比传统、新型减速器的接触变形,新型减速器的关键零件具有更大的变形量。因此,新型减速器能够通过弹性变形实现缓冲和容差作用,进而增强多齿啮合效应,提高承载能力和可靠性。
宋原[8](2014)在《纯滚动类摆线针轮传动啮合原理研究》文中研究说明摆线针轮类减速器具有减速比范围大、传动效率高、传动平稳、结构紧凑等诸多优点,在国民经济各个领域得到了广泛应用。以摆线针轮行星传动为基础改进而来的RV减速器、FA型摆线针轮行星减速器更是在工业机器人、航空航天、大型望远镜等精密传动领域占有大部分市场份额。然而摆线针轮类减速器也存在一定的缺点。其转臂轴承相对转速高、受力大,长时间工作会较早出现失效,是减速器的薄弱环节;输出机构一般采用柱销式结构,属于悬臂梁结构,受力不均匀,容易出现疲劳断裂;同时,当减速比较高时针齿半径较小,无法加装针齿套,针齿与摆线轮之间增加了滑动摩擦,降低了传动效率。在详细分析了常用的摆线类减速器的结构特点和运行原理后,本文提出了一种新结构减速器。该减速器由双类摆线针轮传动和少齿差共面双内啮合传动两大部分构成。本文分别阐述了这两部分传动形式的结构特点、传动原理,建立了两种传动的三维原理模型,对虚拟样机进行了运动学和动力学分析,并通过物理样机实验验证了该传动形式的合理性。提出了新型纯滚动类摆线针轮行星传动。针对双摆线针轮行星传动中针齿无法做纯滚动的问题,本文以内外齿轮一摆弧长相等和针齿与内外齿轮啮合点是速度瞬心为条件,设计了一种新型齿廓曲线——类摆线,并通过叠加小齿来限制针齿切向移动,减小减速器轴向尺寸。通过对比几种常用的叠加小齿的方法,确定了使用折算齿形法在类摆线上叠加渐开线小齿。建立了优化的双摆线行星齿轮减速器的三维实体模型,通过对虚拟样机的运动学分析和物理样机的实验,验证了这种新型传动形式的可行性。提出了少齿差共面双内啮合传动。针对摆线针轮行星传动中中心轴承和输出机构受力大容易失效的问题,通过对RV减速器、三环减速器、内平动减速器等轴承受力的分析,提出了一种新型传动结构——少齿差共面双内啮合传动。该传动形式将NN型少齿差行星传动中两对齿轮副放置在一个平面,内外层布置。通过对该传动的动态静力分析,验证了中心轴承受力只为负载受力的1/5~1/4。根据该传动形式的特点,给出了齿轮参数设计方法,设计了原理验证模型。完成了模型的关键部件受力分析与校核。加工了减速器物理样机,实验验证了该传动形式的可行性。综合了纯滚动类摆线针轮传动和少齿差共面双内啮合传动,提出了一种新型减速器结构。该传动将两对双类摆线针轮行星传动在轴向上共面设计,具有针齿纯滚动、中心轴承受力小、取消柱销式输出机构、轴向尺寸小等诸多优点,可以为工业机器人关节用减速器提供一种新的结构形式,具有深入研究的价值。
雷蕾[9](2013)在《FA型针摆转动齿廓修形原理研究》文中研究说明FA型摆线针轮行星传动减速器是在传统的普通摆线减速器的基础上进行结构和技术改进的一种高精度传动减速器,具有体积小、高传动效率、高回转精度、高可靠性、承载能力强等诸多优点,因而其在工程领域具有十分广泛的应用前景。当FA型针摆行星传动应用于机器人传动时,对回转误差要求比较高,而摆线轮的齿廓修形是影响回转误差的关键因素,同时也影响着整机承载能力的高低。本论文就是对能同时保证高承载能力和高回转精度要求的FA型传动摆线轮修形的关键技术进行研究。论文的研究内容是国家自然科学基金项目“基于最佳齿廓设计理论的FA传动系列研究(No.50875029)”的一部分,本文对该传动系统通过采用理论分析与实验验证相结合的方法完成了FA型传动的关键技术研究。本文通过研究理论摆线生成原理,研究并设计了反求摆线轮修形量系统,并通过反求日本某机型样机,获得了该机型的摆线轮修形方式,比较生成的摆线曲线和测量的齿廓点坐标,基本一致,证明了反求系统的正确性。根据反求日本某样机的摆线轮修形结果,确定日本采用的为标准齿廓。但考虑到我国加工、安装精度限制,摆线轮必须修形。因此需要深入研究摆线轮的修形方法,寻求既符合我国实际加工、安装水平,又能满足高回转精度和高承载能力要求的摆线修形齿廓。本文在分别对各种单修形以及组合修形方式进行分析比较的基础上,建立了移距修形和等距修形时摆线轮与针齿的最先接触区间计算的数学模型,推导了最先接触区间左右边界点φTm、φTn的计算公式。深入研究了“负等距+正移距”组合修形方式形成的“弓背齿廓”组合修形,以同时满足高回转精度和高承载能力要求。建立了考虑针齿与针齿壳之间存在间隙时的针摆传动几何回转误差的数学模型,并进行了实例计算与分析,优化出满足预定设置的最小几何回转角要求下的“弓背齿廓”最佳修形量,并对针齿和摆线轮进行了齿面动态受力分析。“弓背齿廓”虽满足高精度传动但承载能力相对较低,因此本文提出了在大传动比传动中采用二齿差结构,通过增加啮合齿对改善啮合状态以在保证高精度的同时还能具有较好的承载能力,并对此进行了理论分析,同时对实例理论计算分析与ANSYS有限元分析结果进行了对比验证,结果表明二齿差结构的“弓背齿廓”比一齿差结构的“弓背齿廓”具备更高的回转精度和承载能力。同时创新性提出了可以适用于二齿差结构的偏心距修形法,并进行了该种修形齿廓的回差及齿面受力等理论分析的研究,验证了该修形方式的可行性和应用优点,该修形方式可同时提高回转精度并提高承载能力。按照优化的二齿差“弓背齿廓”,本文完成了FA45-29样机的研制,并对样机进行了回差、机械效率、温升、噪声和振动的综合试验方案的设计和试验分析,试验结果均满足日本FA型传动的性能要求。
刘景亚[10](2012)在《二次包络少齿差行星齿轮传动啮合特性及动力学研究》文中研究指明少齿差行星齿轮传动特别是摆线针轮行星传动由于具有传动比大、结构紧凑、体积小、重量轻、传动效率高和承载能力大等优点,已经在冶金机械、起重运输机械、工程机械、化工机械和纺织机械等动力传动领域得到了广泛的应用。同时由于其多齿啮合的特点使误差均化效应明显有利于提高传动精度,近年来也越来越广泛地应用于精密传动领域。为了适应各工业领域的发展对齿轮传动高定位精度和低振动水平的要求,国内外研究学者也越来越多地关注齿轮动力学的研究。二次包络少齿差行星齿轮传动是根据齿轮传动中的二次接触现象,利用二次包络方法形成的一种新型行星齿轮传动。二次包络共轭啮合副的主要特点是双线接触且具有优良的啮合特性。系统深入地对二次包络少齿差行星齿轮传动的啮合特性和动力学性能进行研究,对于开发设计具有高效率、高精度和低振动等高性能的新型行星齿轮传动形式,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文主要针对二次包络少齿差行星齿轮传动的共轭啮合副、啮合特性、动力学理论分析和动力学测试等方面进行了研究。主要内容如下:(1)根据微分几何和齿轮啮合原理,对二次包络摆线行星传动共轭啮合副的啮合特性进行了详细研究;针对第二条接触线具有优良啮合特性和双线接触对制造安装误差敏感的特点,提出了不完全摆线二次包络共轭啮合副,推导了其啮合方程和齿廓方程,对其啮合特性进行了分析;将不完全摆线二次包络啮合副、二次包络摆线啮合副和普通摆线啮合副的齿廓组成特点、接触线和诱导法曲率进行了对比分析,结果表明二次包络啮合副比普通啮合副具有更加优良的接触特性,其中不完全摆线二次包络啮合副略优于二次包络摆线啮合副;提出了抛物型二次包络共轭啮合副,给出了啮合方程和齿廓方程。(2)对二次包络少齿差行星齿轮传动进行结构创新设计,完成4台套物理样机的试制;选取一台两级封闭式二次包络摆线行星传动样机作为研究对象,分析了其结构特点、啮合副特点和各构件的运动关系,根据行星齿轮传动调制模型,计算了两级传动的啮合频率和边带频率。(3)对二次包络少齿差行星齿轮传动进行动力学理论分析:根据赫兹接触理论建立了二次包络摆线共轭啮合副的刚度计算模型,推导了法向刚度、力臂和扭转刚度的计算公式;计算了试验样机中二次包络摆线啮合副的轮齿扭转啮合刚度,并与普通摆线针轮行星传动进行了对比,结果表明二次包络啮合副的啮合刚度具有较大的波动值,但平均值也较大;利用集中参数法建立了试验样机五自由度扭转振动模型,推导了动力学方程,计算了自由振动下的固有频率和模态,以时变啮合刚度变化激励,用龙格-库塔法对动力学方程进行了求解,分析了样机中各构件的扭转振动,将求解出来的样机固有频率与各构件的扭转振动与采用普通摆线针轮行星传动的情况进行了对比,结果表明两种情况固有频率和模态基本相同,采用二次包络摆线啮合副的样机具有更小的振动。(4)针对二次包络少齿差行星齿轮传动研究样机,搭建了动力学测试试验台对样机进行了试验研究,主要包括模态测试、平移振动测试、输出端盘扭转振动测试;对试验中观察到的调制现象进行了分析,并与理论结果进行了对比,试验测试结果与理论分析结果取得了较好的一致性;对输出端盘扭转振动的试验数据进行了分析,结果表明第一级齿轮传动的啮合振动在整机振动中起主要作用。
二、FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计(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、FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计(论文提纲范文)
(1)新型FT针摆传动动态传动精度分析与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 国内研究现状 |
1.2.1 国内外针摆传动减速器发展现状 |
1.2.2 国内外针摆传动相关理论发展现状 |
1.3 国内外针摆传动传动精度研究方法现状 |
1.4 新型FT针摆传动原理 |
1.5 论文研究主要内容 |
第二章 FT传动动力学模型建立及刚度求解 |
2.1 FT型传动结构 |
2.2 FT型针摆传动动力学模型建立 |
2.2.1 条件假设 |
2.2.2 动力学模型 |
2.2.3 微位移方程建立 |
2.3 微分方程组的建立 |
2.4 刚度计算模型建立与求解 |
2.4.1 输入轴扭转刚度 |
2.4.2 轴承刚度 |
2.4.3 渐开线齿轮啮合刚度 |
2.4.4 摆线轮与针齿啮合刚度 |
2.4.5 柱销扭转刚度 |
2.5 求解系统固有频率 |
本章小结 |
第三章 动态响应分析 |
3.1 微分方程组坐标变换 |
3.2 数值解法 |
3.3 各零部件相对位移量求解 |
3.4 各零部件动态啮合力求解 |
本章小结 |
第四章 ADAMS动态仿真分析 |
4.1 FT减速器三维建模建立与虚拟装配 |
4.1.1 三维模型建立 |
4.1.2 样机虚拟装配 |
4.2 仿真前处理 |
4.2.1 模型导入与工作环境设定 |
4.2.2 设置约束 |
4.2.3 添加接触力与impact函数参数确定 |
4.2.4 定义工况 |
4.3 仿真结果分析 |
4.3.1 传动比分析 |
4.3.2 加速度分析 |
4.3.3 受力分析 |
本章小结 |
第五章 动态试验研究 |
5.1 FT减速器振动试验测试 |
5.1.1 振动测试方案设计 |
5.1.2 振动测试 |
5.1.3 测试结果及分析 |
5.2 动态传动精度试验 |
5.2.1 传动精度试验方案设计 |
5.2.2 搭载试验台 |
5.2.3 测试结果分析 |
本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录A 主要符号表 |
附录B FT455样机动态试验配套工装图 |
附录C 振动试验其余两种工况下的测试数据 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(2)新型FT传动尺寸链误差与传动精度研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 针摆传动国内外研究现状 |
1.3 新型FT传动原理 |
1.4 论文研究的主要内容 |
第二章 FT传动样机拆卸与尺寸分析 |
2.1 FT型样机拆卸 |
2.1.1 新型FT传动结构 |
2.1.2 样机拆卸顺序 |
2.2 FT传动样机点云提取与处理 |
2.2.1 样机点云提取 |
2.2.2 样机扫描面片处理 |
2.2.3 摆线轮点云处理 |
2.3 FT455-81型样机零件误差分析 |
2.3.1 样机三维建模 |
2.3.2 样机误差分析 |
2.3.3 样机图纸绘制 |
本章小结 |
第三章 新型FT传动啮合链尺寸误差分析 |
3.1 新型FT传动啮合链分析 |
3.2 FT传动啮合链数学模型建立与分析 |
3.2.1 针摆啮合链建模与分析 |
3.2.2 偏心轴啮合链建模与分析 |
3.2.3 柱销啮合链建模与分析 |
3.2.4 输出啮合链建模与分析 |
3.3 FT传动的传动精度的建模与分析 |
3.3.1 系统的回差建模与分析 |
3.3.2 系统传动误差分析计算 |
本章小结 |
第四章 摆线轮与偏心轴稳健设计 |
4.1 摆线轮尺寸链稳健分析 |
4.1.1 摆线轮尺寸链模型建立 |
4.1.2 正交试验分析 |
4.1.3 直观分析法 |
4.1.4 方差分析法 |
4.2 摆线轮稳健设计 |
4.2.1 稳健设计方法 |
4.2.2 摆线轮稳健设计计算 |
4.3 偏心轴稳健设计分析 |
本章小结 |
第五章 FT传动系统设计与样例计算 |
5.1 系统基本窗口 |
5.2 尺寸链系统设计与计算 |
5.2.1 针摆部分尺寸链计算 |
5.2.2 偏心轴部分尺寸链计算 |
5.2.3 柱销部分尺寸链计算 |
5.2.4 输出部分尺寸链计算 |
5.3 传动精度计算系统设计 |
5.4 稳健设计计算系统设计 |
本章小结 |
第六章 摆线轮研制与传动精度试验 |
6.1 摆线轮研制对比与分析 |
6.1.1 摆线轮研制与逆向点云对比 |
6.1.2 摆线轮齿廓对比 |
6.2 传动精度试验分析 |
6.2.1 试验平台与实验方案 |
6.2.2 试验结果及分析 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A FT455-81样机零件图 |
致谢 |
(3)复合摆线齿轮啮合理论研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题来源及研究背景与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 摆线齿轮的发展历程 |
1.2.2 摆线齿轮外啮合传动研究现状 |
1.2.3 摆线行星传动研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 基于等效连杆机构演化的复合摆线几何原理研究 |
2.1 引言 |
2.2 摆线的几何原理 |
2.2.1 摆线成形原理 |
2.2.2 摆线的几何演化曲线 |
2.3 摆线成形原理的等效二连杆机构转化方法 |
2.4 n+1 连杆机构的n阶摆线产形轨迹 |
2.4.1 n阶摆线产形原理 |
2.4.2 n阶摆线方程推导 |
2.5 n阶摆线可用于齿轮传动齿廓曲线需满足的几何条件 |
2.5.1 n阶摆线需满足的基本几何特性 |
2.5.2 n阶摆线方程与外齿轮齿廓参数的几何关系 |
2.5.3 n阶摆线与少齿差内齿轮齿廓参数的几何关系 |
2.6 n阶外摆线和n阶内摆线 |
2.6.1 n阶外摆线 |
2.6.2 n阶内摆线 |
2.6.3 几何特性定性分析 |
2.6.4 几何特性定量评价 |
2.7 n阶复合摆线 |
2.7.1 二阶复合摆线 |
2.7.2 三阶复合摆线 |
2.7.3 四阶复合摆线 |
2.7.4 n阶复合摆线 |
2.7.5 综合评价 |
2.8 本章小结 |
3 复合摆线外啮合圆柱齿轮啮合理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 共轭齿廓曲线求解方法 |
3.2.1 包络法 |
3.2.2 啮合方程法 |
3.3 复合摆线外啮合齿轮副基本啮合原理 |
3.3.1 坐标系 |
3.3.2 复合摆线齿廓方程 |
3.3.3 坐标转换关系 |
3.3.4 相对运动速度矢量 |
3.3.5 法线矢量 |
3.3.6 啮合方程 |
3.3.7 共轭齿廓方程 |
3.3.8 啮合线方程 |
3.4 啮合特性 |
3.4.1 压力角 |
3.4.2 重合度 |
3.4.3 曲率 |
3.4.4 根切 |
3.4.5 滑动率 |
3.5 齿轮副实体建模 |
3.6 承载性能 |
3.6.1 齿轮副几何参数与三维模型处理 |
3.6.2 有限元网格模型建立 |
3.6.3 接触关系、分析步与边界条件 |
3.6.4 结果与分析 |
3.7 本章小结 |
4 复合摆线外啮合齿轮传动效率实验研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验原理与设备 |
4.3 样件加工 |
4.4 实验方案 |
4.5 实验结果 |
4.6 本章小结 |
5 复合摆线内齿型少齿差行星齿轮啮合理论研究 |
5.1 前言 |
5.2 复合摆线少齿差行星齿轮基本啮合原理 |
5.2.1 坐标系 |
5.2.2 坐标变换 |
5.2.3 内齿齿廓方程 |
5.2.4 啮合方程 |
5.2.5 共轭齿廓方程 |
5.2.6 啮合线方程 |
5.3 啮合齿廓几何特性 |
5.3.1 内齿齿廓啮合界限特性及齿根圆弧设计方法 |
5.3.2 共轭齿廓无根切设计方法 |
5.4 啮合特性变化规律 |
5.4.1 多齿啮合特性 |
5.4.2 压力角—传力特性 |
5.4.3 诱导法曲率—润滑与承载特性 |
5.4.4 滑动率—抗摩损特性 |
5.5 齿轮副实体建模 |
5.6 接触应力评价 |
5.6.1 有限元模型的建立 |
5.6.2 有限元分析及结果 |
5.7 变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副 |
5.7.1 变曲率椭圆齿廓曲线几何原理 |
5.7.2 坐标系 |
5.7.3 椭圆内齿齿廓方程与啮合方程 |
5.7.4 共轭齿廓方程 |
5.7.5 啮合线方程 |
5.7.6 计算实例 |
5.8 本章小结 |
6 复合摆线少齿差行星齿轮传动结构设计方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 N型复合摆线少齿差行星传动 |
6.2.1 销轴式N型复合摆线少齿差行星传动 |
6.2.2 复合摆线齿轮减速测量机构设计实例 |
6.2.3 滚动体环槽式N型复合摆线双行星轮少齿差行星传动 |
6.3 NN型复合摆线少齿差行星传动 |
6.3.1 双联行星轮式NN型传动 |
6.3.2 销轴式NN型传动 |
6.4 RV型复合摆线少齿差行星传动 |
6.4.1 单级星形RV传动 |
6.4.2 两级分流型RV传动 |
6.5 本章小结 |
7 结论和展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 今后研究工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果目录 |
C 学位论文数据集 |
致谢 |
(4)双滚柱少齿差行星传动的啮合原理与力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源及意义 |
1.2 摆线类少齿差传动的国内外研究现状 |
1.2.1 摆线类少齿差传动齿形综合方面 |
1.2.2 摆线类少齿差传动齿形优化方面 |
1.2.3 摆线类少齿差传动力学性能方面 |
1.2.4 摆线类少齿差传动强度理论方面 |
1.3 论文主要研究内容 |
第二章 双滚柱少齿差行星传动的齿形综合 |
2.1 双滚柱少齿差行星传动的组成结构和传动原理 |
2.1.1 双滚柱少齿差行星传动的结构组成 |
2.1.2 双滚柱少齿差行星传动的传动原理 |
2.2 双滚柱少齿差行星传动的齿形方程 |
2.2.1 建立坐标系 |
2.2.2 坐标变换 |
2.2.3 啮合方程 |
2.2.4 圆形滚柱行星轮齿的建模方法 |
2.2.5 圆形滚柱行星轮齿的齿形方程 |
2.3 双滚柱少齿差行星传动的曲率半径 |
2.4 双滚柱少齿差行星传动的齿形优化 |
2.4.1 设计变量 |
2.4.2 目标函数 |
2.4.3 约束条件 |
2.4.4 优化计算 |
2.5 误差分析 |
2.5.1 误差公式 |
2.5.2 实例计算 |
2.6 本章小结 |
第三章 双滚柱少齿差行星传动的啮合特性分析 |
3.1 双滚柱少齿差行星传动符合齿廓基本啮合定律 |
3.2 双滚柱少齿差行星传动的传动比 |
3.3 双滚柱少齿差行星传动正确啮合条件 |
3.4 双滚柱少齿差行星传动连续传动条件 |
3.5 双滚柱少齿差行星传动的压力角分析 |
3.5.1 啮合压力角分析 |
3.5.2 压力角参数影响因素分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 双滚柱少齿差行星传动的啮合副力学性能分析 |
4.1 双滚柱少齿差行星传动啮合力分析 |
4.2 传动效率计算 |
4.2.1 啮合功率法 |
4.2.2 转化轮系中的啮合效率 |
4.3 双滚柱少齿差行星传动的应力分析 |
4.3.1 接触应力计算 |
4.3.2 弯曲应力计算 |
4.4 双滚柱少齿差行星传动的变形分析 |
4.4.1 中心轮齿弯曲变形 |
4.4.2 接触变形分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 双滚柱少齿差行星传动的样机试制与性能试验测试 |
5.1 样机试制 |
5.1.1 传动结构 |
5.1.2 设计流程 |
5.1.3 样机试制 |
5.2 机器人减速器性能试验台 |
5.2.1 试验台总体结构 |
5.2.2 试验台详细结构 |
5.3 传动比试验 |
5.3.1 试验原理及方案 |
5.3.2 试验结果及分析 |
5.4 传动效率试验 |
5.4.1 试验原理及方案 |
5.4.2 试验结果及分析 |
5.5 传动精度试验 |
5.5.1 试验原理及方案 |
5.5.2 试验结果及分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究内容与结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文 |
致谢 |
(5)RV减速器三维数字化设计平台(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 RV减速器设计平台的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 RV减速器的基本结构 |
2.3 RV减速器的基本原理 |
2.3.1 摆线轮轮廓的形成原理 |
2.3.2 摆线针轮连续啮合条件 |
2.3.3 摆线轮轮廓标准方程推导过程 |
2.4 修形基本理论介绍 |
2.4.1 初始间隙 |
2.4.2 载荷分布 |
2.4.3 同时啮合齿数 |
2.4.4 刚度 |
2.4.5 回差 |
2.5 最佳修形量的公式推导 |
2.6 本章小结 |
第三章 RV减速器模型三维数字化设计平台搭建 |
3.1 引言 |
3.2 平台设计思想 |
3.3 系统开发要求 |
3.4 平台开发功能和开发环境 |
3.4.1 平台功能 |
3.4.2 开发环境 |
3.5 平台介绍 |
3.6 零件的自动建模 |
3.6.1 摆线轮 |
3.6.2 行星齿轮轴 |
3.6.3 偏心轴 |
3.6.4 输出轴盖 |
3.6.5 针齿壳 |
3.6.6 输出轴 |
3.7 摆线轮的修形 |
3.7.1 摆线轮修形界面设计 |
3.7.3 初始间隙 |
3.7.4 最大啮合力 |
3.7.5 刚度 |
3.7.6 回差 |
3.7.7 修形之后的轮廓方程曲线 |
3.8 本章小结 |
第四章 RV减速器设计平台仿真验证 |
4.1 引言 |
4.2 ADAMS动力学仿真 |
4.2.1 ADAMS软件简介 |
4.2.2 初始条件设置 |
4.2.3 角速度仿真实验 |
4.2.4 啮合力仿真实验 |
4.2.5 ADAMS分析结论 |
4.3 ANSYS有限元仿真 |
4.3.1 ANSYS软件简介 |
4.3.2 初始条件设置 |
4.3.3 RV减速器扭转刚度仿真 |
4.3.4 分析结论 |
4.4 小结 |
第五章 RV减速器设计平台实验验证 |
5.1 引言 |
5.2 实验准备 |
5.2.1 实验原理 |
5.2.2 平台搭建 |
5.2.3 注意事项 |
5.3 实验过程 |
5.4 实验结果 |
5.4.1 不同偏心距的测量结果 |
5.4.2 不同针齿数量的测量结果 |
5.4.3 不同针齿半径的测量结果 |
5.5 数据处理 |
5.5.1 处理方法 |
5.5.2 不同偏心距扭转变形的数据处理 |
5.5.3 不同针齿数量扭转变形的数据处理 |
5.5.4 不同针齿半径扭转变形的数据处理 |
5.6 实验结论 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的学术成果 |
(6)有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及发展 |
1.2.1 摆线针轮行星传动基础理论研究现状 |
1.2.2 有侧隙啮合摆线齿轮齿廓修正方法研究现状 |
1.2.3 摆线针轮啮合副及输出机构接触特性研究 |
1.2.4 典型摆线类行星传动装置 |
1.3 论文主要研究内容 |
2 有侧隙啮合摆线针轮行星传动啮合几何学研究 |
2.1 引言 |
2.2 标准摆线齿廓 |
2.2.1 坐标系统及坐标变换 |
2.2.2 啮合方程 |
2.2.3 标准摆线齿廓方程 |
2.3 修正摆线齿廓 |
2.3.1 齿廓修正定义 |
2.3.2 修正量选取范围 |
2.4 有侧隙啮合二次包络少齿差啮合副 |
2.4.1 二次包络少齿差啮合副数学模型 |
2.4.2 椭圆型少齿差啮合副 |
2.4.3 抛物线型少齿差啮合副 |
2.5 本章小结 |
3 有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿承载接触分析 |
3.1 引言 |
3.2 轮齿接触分析(TCA)模型 |
3.2.1 坐标系统及矢量方程 |
3.2.2 共轭接触条件 |
3.2.3 摆线轮输出角度及背隙 |
3.3 轮齿承载接触分析(LTCA)模型 |
3.3.1 准静态接触过程分析 |
3.3.2 非线性赫兹接触刚度 |
3.3.3 静力平衡及变形协调条件 |
3.4 计算结果分析与讨论 |
3.4.1 齿轮副背隙角及接触力分布 |
3.4.2 赫兹接触应力及接触刚度 |
3.4.3 承载传动误差及扭转啮合刚度 |
3.5 本章小结 |
4 有侧隙啮合摆线针轮行星传动系统受力分析研究 |
4.1 引言 |
4.2 受力分析模型 |
4.2.1 模型建立流程与假设 |
4.2.2 输出机构背隙角及转角 |
4.2.3 静力平衡及变形协调条件 |
4.3 轴承刚度矩阵计算模型 |
4.3.1 轴承载荷与位移关系 |
4.3.2 轴承刚度矩阵 |
4.3.3 数值求解计算 |
4.4 计算结果分析与讨论 |
4.4.1 各零件接触受力、赫兹接触应力及刚度 |
4.4.2 传动精度、传动比及曲柄轴承刚度分析 |
4.4.3 间隙及偏心距误差影响分析 |
4.5 本章小结 |
5 2KV型摆线针轮减速器时变扭转刚度研究 |
5.1 引言 |
5.2 2KV型摆线针轮减速器差速关系及受力分析 |
5.2.1 传动原理及结构 |
5.2.2 各零件差速关系 |
5.2.3 各零件受力计算 |
5.3 渐开线齿轮时变啮合刚度计算模型 |
5.3.1 轮齿部分变形计算 |
5.3.2 基体变形计算 |
5.3.3 局部接触变形计算 |
5.3.4 时变综合啮合刚度计算 |
5.4 减速器时变扭转刚度计算模型 |
5.4.1 渐开线齿轮副弹性变形 |
5.4.2 摆线针轮齿轮副弹性变形 |
5.4.3 曲柄轴及轴承弹性变形 |
5.5 计算结果分析与讨论 |
5.5.1 渐开线齿轮时变啮合刚度 |
5.5.2 摆线针轮齿轮副受力 |
5.5.3 曲柄轴承及支撑轴承受力 |
5.5.4 减速器扭转刚度分析 |
5.6 本章小结 |
6 2KV型摆线针轮减速器样机试制及实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 样机制造 |
6.2.1 创新性结构设计 |
6.2.2 关键零件加工 |
6.3 试验 |
6.3.1 传动效率测试 |
6.3.2 传动精度测试 |
6.3.3 扭转刚度及回差测试 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论及创新点 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表论文目录 |
B. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
C. 作者在攻读学位期间完成的科研项目目录 |
(8)纯滚动类摆线针轮传动啮合原理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究意义 |
1.2 机器人用减速器研究现状 |
1.2.1 机器人用减速器产品 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.3 本课题研究基础 |
1.3.1 本文研究内容的提出 |
1.3.2 分层双摆线针轮行星减速器 |
1.3.3 近似纯滚动双摆线针轮行星减速器 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 双摆线针轮行星传动原理分析 |
2.1 引言 |
2.2 摆线生成原理 |
2.2.1 一般生成方法 |
2.2.2 瞬心法 |
2.3 双摆线针轮行星传动原理 |
2.4 双摆线针轮行星减速器针齿运动状态 |
2.4.1 短幅摆线等距线的弧长 |
2.4.2 针齿啮合点的速度 |
2.5 小结 |
第三章 纯滚动类摆线齿廓曲线 |
3.1 引言 |
3.2 针轮纯滚动限制条件 |
3.3 纯滚动类摆线齿廓曲线推导 |
3.4 类摆线与摆线的对比 |
3.5 类摆线叠加小齿 |
3.5.1 叠加小齿方法 |
3.5.2 叠加渐开线小齿 |
3.6 减速器仿真与实验 |
3.6.1 减速器结构设计 |
3.6.2 虚拟样机仿真 |
3.6.3 样机的加工实验 |
3.7 存在的问题 |
3.8 小结 |
第四章 少齿差共面双内啮合传动 |
4.1 引言 |
4.2 少齿差共面双内啮合传动的提出 |
4.2.1 常用减速器轴承受力分析 |
4.2.2 少齿差共面双内啮合传动受力分析 |
4.3 少齿差共面双内啮合齿轮 |
4.4 参数设计 |
4.4.1 减速比计算 |
4.4.2 根据结构尺寸分配减速比 |
4.4.3 根据结构确定齿数 |
4.4.4 详细参数设计 |
4.5 动态静力分析 |
4.6 齿轮强度校核 |
4.7 小结 |
第五章 少齿差共面双内啮合减速器 |
5.1 引言 |
5.2 结构设计 |
5.3 仿真与分析 |
5.3.1 运动仿真 |
5.3.2 有限元分析 |
5.4 实验与分析 |
5.4.1 实验结果 |
5.4.2 结构改进 |
5.5 小结 |
第六章 类摆线与共面减速器 |
6.1 引言 |
6.2 类摆线与少齿差共面双内啮合齿轮的结合 |
6.2.1 传动原理 |
6.2.2 运动仿真 |
6.3 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)FA型针摆转动齿廓修形原理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 摆线针轮行星传动 |
1.2.2 RV型针摆行星传动 |
1.2.3 FT型针摆行星传动 |
1.2.4 FA型针摆行星传动 |
1.3 本文主要工作 |
第二章 对日本FA传动样机的反求分析 |
2.1 应用遗传算法反求修形方式 |
2.1.1 运行遗传优化算法 |
2.1.2 变量设置 |
2.1.3 适应度函数 |
2.1.4 控制参数的选择 |
2.1.5 FA45-59机型摆线轮实例验证 |
2.2 日本摆线轮修形参数的反求 |
2.2.1 日本FA45-29样机 |
2.2.2 日本FA45-29样机的基本参数 |
2.2.3 日本FA45-29样机摆线轮齿廓的测量 |
2.2.4 摆线轮齿廓扫描数据的处理 |
2.2.5 日本FA45-29样机反求结果 |
本章小结 |
第三章 针摆传动中的弓背齿廓及其齿廓修形优化 |
3.1 引言 |
3.2 修形产生的几何回转误差计算 |
3.2.1 单修形方式产生的几何相对回转角计算 |
3.2.2 不同组合修形方式所产生的几何相对回转角比较 |
3.3 弓背齿廓的提出 |
3.4 “弓背齿廓”修形优化 |
3.5 初始间隙 |
3.5.1 最先接触区间 |
3.5.2 移距修形最先接触区间求解 |
3.5.3 等距修形最先接触区间求解 |
3.6 “弓背齿廓”受力分析 |
3.6.1 摆线轮齿与针齿之间的变形 |
3.6.2 摆线轮与针齿的同时接触齿数 |
3.6.3 受力分析 |
3.6.4 弓背齿廓齿形优化 |
3.6.5 受力分析流程 |
3.7 计算实例及分析 |
3.8 二齿差结构的“弓背齿廓”最佳修形量 |
3.8.1 二齿差针摆行星传动齿廓 |
3.8.2 二齿差齿廓的受力分析 |
3.8.3 二齿差齿廓修形量计算 |
3.8.4 有限元分析 |
本章小结 |
第四章 二齿差针摆传动中偏心距修形及其修形优化 |
4.1 偏心距修形的提出 |
4.2 最佳偏心距修形量寻优 |
4.2.1 选用机型参数 |
4.2.2 修形量的优化求解 |
4.2.3 计算初始间隙 |
4.3 偏心距修形的回转误差 |
4.3.1 行星传动内啮合的坐标转换 |
4.3.2 回转误差 |
4.4 齿廓受力分析 |
本章小结 |
第五章 FA45机型样机研制及试验研究 |
5.1 FA45型样机的设计 |
5.2 棒量法检测 |
5.2.1 双棒检测量法 |
5.2.2 双棒量法检测 |
5.3 摆线轮的加工方案 |
5.4 回差测量的实验方案 |
5.4.1 几何回差 |
5.4.2 回差测量的试验方案 |
5.5 综合试验方案设计 |
5.6 试验台设计 |
5.7 “弓背齿廓”几何回差测试 |
5.8 “弓背齿廓”传动效率、噪音以及振动测试 |
5.8.1 “弓背齿廓”传动效率测试 |
5.8.2 “弓背齿廓”噪音和振动测试 |
本章小结 |
结论 |
创新点摘要 |
附图及附表 |
符号表 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
博士期间参加的科研项目 |
致谢 |
(10)二次包络少齿差行星齿轮传动啮合特性及动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 少齿差摆线行星传动基础理论研究现状 |
1.2.2 少齿差摆线行星传动动力学研究现状 |
1.2.3 几种典型少齿差行星齿轮传动装置 |
1.2.4 二次包络共轭啮合副研究现状 |
1.3 本文研究的目的和内容 |
1.3.1 本文研究的目的 |
1.3.2 本文研究的主要内容 |
2 二次包络共轭啮合副及其啮合特性 |
2.1 引言 |
2.2 二次包络摆线啮合副简介 |
2.2.1 坐标系的建立 |
2.2.2 啮合方程 |
2.2.3 齿廓方程 |
2.3 二次包络摆线啮合副啮合特性 |
2.3.1 共轭啮合副特点 |
2.3.2 啮合线 |
2.3.3 诱导法曲率 |
2.3.4 摆线轮根切判定 |
2.4 不完全摆线二次包络共轭啮合副 |
2.4.1 共轭啮合副的生成 |
2.4.2 坐标系的建立 |
2.4.3 不完全摆线行星外齿轮齿廓方程 |
2.4.4 啮合方程 |
2.4.5 内齿轮齿廓方程 |
2.5 不完全摆线二次包络啮合副啮合特性 |
2.5.1 齿廓组成特点 |
2.5.2 诱导法曲率 |
2.6 三种共轭啮合副比较 |
2.6.1 齿廓比较 |
2.6.2 接触线比较 |
2.6.3 诱导法曲率比较 |
2.7 抛物线型二次包络共轭啮合副 |
2.7.1 共轭啮合副的生成 |
2.7.2 啮合方程和齿廓方程 |
2.7.3 计算实例 |
2.8 本章小结 |
3 二次包络少齿差行星齿轮传动结构设计 |
3.1 引言 |
3.2 二次包络少齿差行星齿轮传动结构 |
3.2.1 常用输出机构 |
3.2.2 几种二次包络传动样机 |
3.3 试验样机特点 |
3.3.1 传动原理 |
3.3.2 啮合副特点 |
3.4 试验样机分析 |
3.4.1 各构件运动关系 |
3.4.2 啮合频率计算 |
3.4.3 调制模型及计算 |
3.5 本章小结 |
4 二次包络少齿差行星齿轮传动动力学理论研究 |
4.1 引言 |
4.2 共轭啮合副啮合刚度研究 |
4.2.1 模型的建立及计算思想 |
4.2.2 法向刚度计算 |
4.2.3 力臂计算 |
4.2.4 扭转刚度计算 |
4.2.5 计算实例 |
4.3 二次包络少齿差行星齿轮传动动力学模型研究 |
4.3.1 五自由度扭转振动模型的建立 |
4.3.2 动力学方程的建立 |
4.3.3 模型的求解与分析 |
4.4 本章小结 |
5 二次包络少齿差行星齿轮传动动力学试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 动力学试验台 |
5.2.1 总体方案设计 |
5.2.2 详细设计 |
5.2.3 试验台安装及调试 |
5.3 模态测试 |
5.3.1 试验原理及方案 |
5.3.2 试验结果分析 |
5.4 平移振动测试 |
5.4.1 试验原理及方案 |
5.4.2 试验结果 |
5.4.3 调制分析 |
5.5 输出端盘扭转振动测试 |
5.5.1 试验原理及方案 |
5.5.2 试验结果分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 后续研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目及得奖情况 |
四、FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计(论文参考文献)
- [1]新型FT针摆传动动态传动精度分析与试验研究[D]. 谢超. 大连交通大学, 2019(08)
- [2]新型FT传动尺寸链误差与传动精度研究[D]. 田丛. 大连交通大学, 2019(08)
- [3]复合摆线齿轮啮合理论研究[D]. 韩振华. 重庆大学, 2019
- [4]双滚柱少齿差行星传动的啮合原理与力学性能研究[D]. 杨坤. 安徽工业大学, 2019(07)
- [5]RV减速器三维数字化设计平台[D]. 安强. 上海交通大学, 2018(01)
- [6]有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究[D]. 李轩. 重庆大学, 2017(12)
- [7]新型摆线针轮行星减速器的接触变形分析[J]. 蒋易强,侯力,游云霞,张静宇. 广西职业技术学院学报, 2016(03)
- [8]纯滚动类摆线针轮传动啮合原理研究[D]. 宋原. 北京邮电大学, 2014(04)
- [9]FA型针摆转动齿廓修形原理研究[D]. 雷蕾. 大连交通大学, 2013(04)
- [10]二次包络少齿差行星齿轮传动啮合特性及动力学研究[D]. 刘景亚. 重庆大学, 2012(05)