【摘要】：為了提高RV(Rotate Vector)減速器的傳動(dòng)能力及傳動(dòng)精度,本文分析了RV減速器中擺線針輪傳動(dòng)部分的傳動(dòng)原理和齒廓形成,計(jì)算了擺線輪接觸齒面摩擦熱流量所需的各種參數(shù),得出嚙合接觸區(qū)域的摩擦熱流量及對(duì)流邊界條件。通過三維建模,并運(yùn)用有限元軟件Ansys Workbench進(jìn)行分析,得出了擺線輪齒在實(shí)際傳動(dòng)過程中的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布,考慮了不同輸入功率和接觸區(qū)條形區(qū)域劃分?jǐn)?shù)量對(duì)實(shí)際結(jié)果精度產(chǎn)生的影響,得出了最佳的條形區(qū)域劃分?jǐn)?shù)量為32。為提高機(jī)構(gòu)整體傳動(dòng)精度、避免輪齒膠合、指導(dǎo)輪齒修形等更深入的研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

第10期李威，等:RV減速器擺線齒輪熱分析1擺線針輪傳動(dòng)原理及擺線輪齒廓的形成RV減速器中擺線針輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理如圖1所示，擺線輪安裝在有一定偏心距的輸入軸上。當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擺線輪不僅繞其自身自轉(zhuǎn)，同時(shí)還會(huì)隨著輸入軸一起繞著針齒輪中心公轉(zhuǎn)。所以在行星輪系中，把擺線輪稱為行星輪，而把相對(duì)固定的針齒輪稱為中心輪或太陽輪。針齒輪是由若干個(gè)針齒銷均勻分布固定在半徑為rp的圓周上，針齒銷上套有針齒套共同組成了針齒，擺線輪齒數(shù)比針齒數(shù)少一個(gè)，圖中針齒數(shù)為18個(gè)。圖1擺線針輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Fig．1Thetransmissionofpin-cycloidplanetarygearing以擺線輪的幾何中心為原點(diǎn)，通過原點(diǎn)并以擺線輪齒槽的對(duì)稱軸所在直線為x軸，建立坐標(biāo)系，可得擺線輪齒廓(即:短幅外擺線齒廓)的標(biāo)準(zhǔn)齒形方程式為［7］x=rp－rrps－()12cos［(1－i)j］－arprp－zprrps－()12cos(ij)y=rp－rrps－()12sin［(1－i)j］+arprp－zprrps－()12sin(ij)(1)式中:i為擺線輪和針齒的相對(duì)傳動(dòng)比，i=zpzc(zc為擺線輪齒數(shù));φ為轉(zhuǎn)臂相對(duì)于針齒中心矢徑的轉(zhuǎn)角，即嚙合相位角(單位:rad);rp為針齒中心圓半徑;rrp為針齒套外圓半徑;a為偏心距;zp為針齒齒數(shù)。s=1+K21－2K1cosj，K1=azprp(K1為短幅系數(shù))。由此方程建立的擺線輪齒廓曲線如圖2所示，顯然此為短幅外擺線齒廓。圖2短幅外擺線齒廓Fig．2Thecurtateepicycloidtoothprofile2摩擦熱流量的計(jì)算在擺線輪與針齒嚙合傳動(dòng)中，它們的嚙合面處會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，這會(huì)導(dǎo)致擺線輪齒的溫度逐漸升高;然而又由于齒面潤(rùn)滑油和空氣

?arprp－zprrps－()12cos(ij)y=rp－rrps－()12sin［(1－i)j］+arprp－zprrps－()12sin(ij)(1)式中:i為擺線輪和針齒的相對(duì)傳動(dòng)比，i=zpzc(zc為擺線輪齒數(shù));φ為轉(zhuǎn)臂相對(duì)于針齒中心矢徑的轉(zhuǎn)角，即嚙合相位角(單位:rad);rp為針齒中心圓半徑;rrp為針齒套外圓半徑;a為偏心距;zp為針齒齒數(shù)。s=1+K21－2K1cosj，K1=azprp(K1為短幅系數(shù))。由此方程建立的擺線輪齒廓曲線如圖2所示，顯然此為短幅外擺線齒廓。圖2短幅外擺線齒廓Fig．2Thecurtateepicycloidtoothprofile2摩擦熱流量的計(jì)算在擺線輪與針齒嚙合傳動(dòng)中，它們的嚙合面處會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，這會(huì)導(dǎo)致擺線輪齒的溫度逐漸升高;然而又由于齒面潤(rùn)滑油和空氣等其他因素，使擺線輪齒同時(shí)會(huì)散失熱量。最終，傳動(dòng)中的擺線輪齒會(huì)達(dá)到一個(gè)熱平衡狀態(tài)，此時(shí)的溫度將不再發(fā)生劇烈的變化，稱為擺線輪齒的穩(wěn)態(tài)溫度(也叫本體溫度)。本文將通過有限元的方法模擬三維擺線輪在傳動(dòng)過程中，輪齒嚙合處摩擦熱的產(chǎn)生及傳遞過程，并在相應(yīng)位置施加對(duì)流邊界條件，進(jìn)而求解計(jì)算獲得整個(gè)擺線輪齒的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布。所選取的擺線針輪傳動(dòng)模型參數(shù)如表1所示。表1模型主要參數(shù)Table1Mainparametersofthemodel模型參數(shù)數(shù)值擺線輪齒數(shù)zc17針齒齒數(shù)zp18偏心距a/m0.004短幅系數(shù)K10.5625針齒中心圓半徑rp/m0.128針齒套外圓半徑rrp/m0.0085擺線輪齒寬B/m0.016輸入軸轉(zhuǎn)速nH/(r·min－1)1500由于在傳動(dòng)過程中，擺線輪齒每個(gè)齒的受載和傳熱、散熱情況基本相同，，因此各個(gè)齒的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布差別不大，所以可以建立

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉繼巖,孫濤,戚厚軍;RV減速器的動(dòng)力學(xué)模型與固有頻率研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;1999年04期

2 陳世昌,崔亞輝,劉澤明;RV減速器的功率流分析和設(shè)計(jì)研究[J];西安理工大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

3 沈允文;郭偉;譚超毅;;RV減速器及其在機(jī)器人上的應(yīng)用[J];齒輪;1988年05期

4 何衛(wèi)東,李力行,王秀琦,吳紫薇,方榮,馮國(guó)強(qiáng);RV減速器樣機(jī)研制及試驗(yàn)研究[J];大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);1999年02期

5 李端玲,王允地,樊養(yǎng)余,張明中;機(jī)器人用RV減速器的瞬心特性和受力分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2001年06期

6 吳俊飛,李瑰賢,李華敏;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變厚齒輪RV減速器動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2001年09期

7 段欽華;RV減速器的內(nèi)力矩、功率流和效率分析的新方法[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2002年05期

8 李瑰賢,吳俊飛,李華敏;變厚齒輪RV減速器系統(tǒng)扭振動(dòng)力學(xué)分析[J];機(jī)械傳動(dòng);1999年04期

9 何衛(wèi)東;陸巖;吳鑫輝;;基于等價(jià)模型的RV減速器扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算[J];機(jī)械傳動(dòng);2013年09期

10 止楠;RV減速器[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2002年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 孫章棟;擺線針輪傳動(dòng)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑特性研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 王淑妍;錐形擺線行星傳動(dòng)基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2008年

3 宋原;純滾動(dòng)類擺線針輪傳動(dòng)嚙合原理研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 貢林歡;工業(yè)機(jī)器人用RV減速器的樣機(jī)試制及試驗(yàn)研究[D];江蘇理工學(xué)院;2015年

2 祝鵬;RV減速器的傳動(dòng)精度分析[D];河南科技大學(xué);2015年

3 王曉玲;RV減速器綜合性能測(cè)試儀的設(shè)計(jì)[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

4 王文軍;RV減速器動(dòng)力學(xué)固有特性研究[D];湘潭大學(xué);2015年

5 冉毅;RV減速器傳動(dòng)精度分析[D];重慶大學(xué);2015年

6 馮玉賓;RV減速器模態(tài)分析[D];北方工業(yè)大學(xué);2016年

7 王文濤;RV減速器熱—結(jié)構(gòu)耦合分析[D];北方工業(yè)大學(xué);2016年

8 劉學(xué)翱;RV減速器動(dòng)力學(xué)分析[D];北方工業(yè)大學(xué);2016年

9 穆瑞;RV減速器若干問題的研究[D];沈陽理工大學(xué);2016年

10 陸博;基于加速退化試驗(yàn)的RV減速器壽命預(yù)測(cè)方法[D];哈爾濱理工大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2556935