精密行星伺服減速器是用于專業(yè)數(shù)控工業(yè)設(shè)備的減速器,具有體積小、剛性好、傳遞扭矩大、傳動(dòng)精度高、回差小等明顯優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于要求結(jié)構(gòu)緊湊的動(dòng)力傳動(dòng)中。精密級(jí)行星減速器的測試,尤其是剛度、回差、極限力矩等靜態(tài)參數(shù)的測試缺乏統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)。 本文正是針對上述問題,以奈孚行星伺服減速器為研究對象,在深入分析減速器的滯回特性與扭轉(zhuǎn)特性的基礎(chǔ)上,對減速器的扭矩加載方案和數(shù)據(jù)處理方法作了創(chuàng)新性和探索性研究。主要內(nèi)容包括: 1.詳細(xì)研究了現(xiàn)有減速器剛度、回差測試系統(tǒng)的組成與工作原理,對通過滯回曲線來確定減速器的扭轉(zhuǎn)剛度和回差的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了歸納和比較。 2.提出了新的減速器靜態(tài)測試系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)減速器的滯回曲線測試和扭轉(zhuǎn)曲線測試。基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬儀器技術(shù),開發(fā)了測控軟件,實(shí)現(xiàn)了測試加載和數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化。 3.研究了滯回曲線的特性,提出了最小殘差上移法和截距差法。通過滯回曲線的線性段截取,根據(jù)直線擬合殘差的變化趨勢來決定反向線段的最佳上移量,總結(jié)出了更合理的剛度分析方法,截距差法也是對回差分析方法的進(jìn)一步優(yōu)化。 4.研究了扭轉(zhuǎn)曲線的特性,提出了向右逼近法。通過研究扭轉(zhuǎn)曲線進(jìn)行直線擬合時(shí)的殘差、斜率變化趨勢,總結(jié)出了殘差增量法用于線性點(diǎn)與非線性點(diǎn)的判斷;并以此提出了向右逼近法原理,結(jié)合粗逼近法和細(xì)逼近法,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點(diǎn)的準(zhǔn)確查找和極限扭矩的確定。 5.分析了測試系統(tǒng)的誤差來源和影響規(guī)律,提出了誤差修正方法,最后對測試系統(tǒng)進(jìn)行了剛度測量的標(biāo)定。 應(yīng)用本測試系統(tǒng)進(jìn)行了某型號(hào)減速器的滯回曲線測試和扭轉(zhuǎn)曲線測試,其分析結(jié)果表明本測試系統(tǒng)能夠圓滿完成減速器的靜態(tài)測試任務(wù)。本測試系統(tǒng)的方案是可行的,其測試精度高、速度快、測量誤差小、試驗(yàn)操作簡單、適應(yīng)性好。本測試方案已經(jīng)被納為行星減速器測試的國家標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH132.46
【部分圖文】：

矩值的更新頻率為 10Hz，為保證采集數(shù)據(jù)的有效性，數(shù)據(jù)采集Hz。如果脈沖計(jì)數(shù)值的更新頻率低于 10Hz，兩次數(shù)據(jù)采集的脈，這是不必要的，也不利于提高測試速度。脈沖頻率大于 10 Hz轉(zhuǎn)速不低于 0.357 轉(zhuǎn)/分。表 2-1 計(jì)算得到 min(maxn )=0.703，滿足最低轉(zhuǎn)速條件。利用數(shù)沖的頻率上限為 10MHz，對電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制可以忽略。得轉(zhuǎn)速公式：min min maxmin max maxmax0.357, 6.540.357 0.357, 0.3570.357, 0.357in n n nn n n nn n ≥ = × = ≤ ≥ = × ≤ = 且 此，將單次測試的時(shí)間控制在 180 秒左右，實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速為最數(shù)倍。電機(jī)轉(zhuǎn)速與被測減速器輸入端最大扭角的關(guān)系如圖 2-

min min maxmin max maxmax0.357, 3.70.357 & 0.357, 0.3570.357, 0.357in n n nn n n nn n ≥ = × = ≤ ≥ = × ≤ = 據(jù)被測減速器的設(shè)計(jì)特性，iM 最小為 41.9mrad，對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速機(jī)的最小轉(zhuǎn)速 0.357。根據(jù)被測減速器的特性，其轉(zhuǎn)速的分布如圖

圖 2-6 靜態(tài)測試的機(jī)械裝配平臺(tái)1——伺服電機(jī)；2——電機(jī)座橫棒；3——初級(jí)減速器 NS115-30；4——軸聯(lián)器；5——磁粉離合器；6——圓柱齒輪減速器；7——被測減速器；8——滾動(dòng)絲杠；9——扭矩傳感器；10——磁粉制動(dòng)器；11——軸承座及軸承；12——移動(dòng)平臺(tái)；13——扭矩傳感器座；14——導(dǎo)軌15——被測減速器座；16——圓柱齒輪減速器座；17——磁粉離合器座；18——電機(jī)座；1——底座。初級(jí)減速器的作用是降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，增大傳遞力矩。在低速性能不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，初級(jí)減速器的應(yīng)用可以保證電機(jī)的速度不會(huì)過低，從而提高了測試加載的穩(wěn)定性。扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的安裝位置決定了其另一個(gè)作用：對被測減速器輸出端自身扭角的檢測。圓柱齒輪減速器的輸入端與被測減速器的輸入端都在同一主軸上，以保證其角位移一致；圓柱齒輪減速器輸出端不帶負(fù)載，直接與編碼器相連。為適應(yīng)被測減速器的多尺寸要求，方便安裝臺(tái)的靈活調(diào)節(jié)，將扭矩傳感器和磁粉制動(dòng)器固定在一個(gè)可移動(dòng)平臺(tái)上，另設(shè)滾動(dòng)絲杠用于調(diào)節(jié)該移動(dòng)平臺(tái)的軸向
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 鄭建林;齒輪系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度及變剛度仿真[D];電子科技大學(xué);2011年

2 吳華;開放式諧波減速器傳動(dòng)精度測量儀的設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2011年

3 徐暢;特種機(jī)電傳動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2011年

4 鄧曉毅;建模與仿真的評(píng)估方法及其在減速器剛度測試中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2891350