雙級(jí)封閉式擺線鋼球行星傳動(dòng)是一種集大傳動(dòng)比、小型輕量化與零背隙于一體的精密傳動(dòng)機(jī)構(gòu),可廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體機(jī)械,機(jī)械手臂,多關(guān)節(jié)機(jī)器人,天文設(shè)備等需求精密傳動(dòng)及往復(fù)定位的領(lǐng)域。本文從節(jié)距角系數(shù)與封閉功率兩方面研究了運(yùn)動(dòng)可行性,在此基礎(chǔ)上研究固有特性與靈敏度,從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。以差動(dòng)擺線鋼球傳動(dòng)為研究對(duì)象推導(dǎo)出四種傳動(dòng)的傳動(dòng)比。根據(jù)兩級(jí)鋼球的位置方程,推導(dǎo)出節(jié)距角系數(shù)與行星盤齒數(shù)之間的關(guān)系式,得出傳動(dòng)比隨節(jié)距角系數(shù)、輸出盤齒數(shù)的變化規(guī)律。依據(jù)各構(gòu)件轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的節(jié)距角數(shù)量關(guān)系,分析了節(jié)距角系數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響。應(yīng)用Pro/E和Adams軟件對(duì)四種傳動(dòng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,繪制各構(gòu)件角速度的變化曲線圖�；谒姆N傳動(dòng)的功率離散圖,推導(dǎo)出封閉功率與自鎖區(qū)間,得出1型避開反向自鎖區(qū)間時(shí),齒數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系式。根據(jù)支路傳動(dòng)比與功率流之間的關(guān)系,得出大傳動(dòng)比與高效率的最優(yōu)齒數(shù)組合。根據(jù)3型、4型傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的受力圖,分析了封閉功率產(chǎn)生的原因以及所起的作用。根據(jù)赫茲接觸理論,建立了8自由度無阻尼平移—扭轉(zhuǎn)耦合動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)方程。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)振動(dòng)模型,求解了各階固有頻率與主陣型。繪制各階固有頻率隨各構(gòu)件軸承剛度、嚙合剛度與質(zhì)量變化的曲線圖,分析了剛度和質(zhì)量參數(shù)對(duì)各階固有頻率的影響。應(yīng)用矩陣攝動(dòng)法和求導(dǎo)法,分別求解了固有頻率對(duì)剛度和質(zhì)量參數(shù)的靈敏度,并繪制變化曲線圖。通過對(duì)比分析,得出兩種方法求解的各階固有頻率最敏感參數(shù)基本一致,驗(yàn)證矩陣攝動(dòng)法求解靈敏度的正確性與簡便性。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH132.425
【部分圖文】：

一級(jí)減速發(fā)生圓半徑(mm)01r 2 2 2 2一級(jí)減速鋼球半徑(mm)b1r 2 2 2 2二級(jí)減速短幅系數(shù)2k 0.4 0.4 0.4 0.4二級(jí)減速發(fā)生圓半徑(mm)02r 2.5 2.5 2.5 2.5二級(jí)減速鋼球半徑(mm)b2r 2.5 2.5 2.5 2.5一級(jí)傳動(dòng)比1i 11 11 -11 -11總傳動(dòng)比 i 31 6 -5 -35節(jié)距角系數(shù) f 2 3 3 2將不影響傳動(dòng)系統(tǒng)整體仿真的間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、鍵槽、軸承擋圈省略。選取表 2-4各結(jié)構(gòu)參數(shù)，在 Pro/E 中建立四種傳動(dòng)的三維實(shí)體模型，并進(jìn)行正確裝配與干涉檢驗(yàn)，得 3 型傳動(dòng)分解爆炸圖如圖 2-5 所示。

將各零件視為剛體，各零件約束與載荷設(shè)的，故在中心盤與大地間施加固定副約束；軸偏心段之間、輸出盤與大地之間設(shè)置為旋添加旋轉(zhuǎn)副約束，并在約束處添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)內(nèi)、外擺線槽之間多點(diǎn)接觸導(dǎo)致的彈性變形線盤之間為接觸力，接觸力的計(jì)算方法為沖算公式為5 1/2k =4 × 1.127 × 10 × R/ 3，其中 R數(shù)為 1.5，最大阻尼系數(shù)為剛度系數(shù)的 0.1料屬性、添加約束與載荷，即可得到四種轉(zhuǎn)速為 6200deg/s，添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)為角位移為 6000deg/s，3、4 型傳動(dòng)輸入轉(zhuǎn)速為 7置結(jié)果如圖 2-6 所示。此時(shí)，系統(tǒng)中共有轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，88 個(gè)接觸力。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)時(shí)更新動(dòng)畫，仿真完成之后再看回放即可。仿真結(jié)束后在 Adams 后處到四種傳動(dòng)輸入軸、行星盤和輸出軸的轉(zhuǎn)速變化圖，如圖 2-7~圖 2-10 所

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