柔性薄壁軸承是精密諧波減速器的重要組成部分,而精密諧波減速器在工業(yè)機(jī)器人中扮演著重要的角色,柔性薄壁軸承的輕微損壞,會影響到工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行精度,影響機(jī)器的運(yùn)行效率。柔性薄壁軸承相比于一般的滾動軸承,更加容易發(fā)生故障,因此需要尋找檢測柔性薄壁軸承運(yùn)行狀態(tài)的方法,作為工程上的理論指導(dǎo)。通過采集柔性薄壁軸承運(yùn)行過程中的振動信號,用以分析軸承的健康狀態(tài)。在以往的研究中,多數(shù)采用頻譜分析法來觀察信號中所反映的特征,但是這些方法具有實用性差的缺點,而希爾伯特變換（HHT）能夠在時頻域中很好地觀察信號的頻率變化過程,是觀察信號實際變化過程的很好工具。本課題深入研究HHT算法,并將其應(yīng)用在柔性薄壁軸承振動信號的檢測中,通過希爾伯特譜間接觀察振動信號的振動過程,并將其應(yīng)用在柔性薄壁軸承故障的識別上。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）研究柔性薄壁軸承運(yùn)行過程中的受載方式,設(shè)計一種用于柔性薄壁軸承振動和壽命檢測的試驗臺,并通過加速度傳感器采集軸承運(yùn)行過程中的振動信號。通過數(shù)學(xué)建模方式建立柔性薄壁軸承運(yùn)動模型以及內(nèi)外圈故障模型,分析傳統(tǒng)的頻域分析法在處理這些模型方面存在的不足;（2）深入研究HHT算法,并將其應(yīng)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

諧波減速器結(jié)構(gòu)圖

第二章 柔性薄壁軸承結(jié)構(gòu)建模與分析諧波減速器的運(yùn)作過程如圖 2-2 所示，當(dāng)波發(fā)生器發(fā)生轉(zhuǎn)動時，其輸出橢圓端周期性擠壓柔性薄壁軸承，柔輪的剖面也跟著發(fā)生周期性的變形，使得柔輪的外齒與鋼輪的內(nèi)齒發(fā)生周期性的嚙合和脫開，由于柔輪的外齒齒數(shù)比鋼輪的齒數(shù)少，當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動一周時，柔輪與鋼輪的相對位移為其齒差所對應(yīng)的角度。在諧波減速器運(yùn)行過程中，鋼輪固定，柔輪與輸出軸連接在一起，因此可以實現(xiàn)波發(fā)生器與輸出軸間的轉(zhuǎn)速傳遞，并實現(xiàn)大的減速比，而兩者的旋轉(zhuǎn)方向相反[50]。

圖 2-3 柔性薄壁軸承圖 2-4 柔性薄壁軸承受力過程柔性薄壁軸承的結(jié)構(gòu)雖然與普通滾動軸承相似，但是由于其特殊的設(shè)計和運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致分析柔性薄壁軸承的過程比普通滾動軸承困難，即使該軸承為正常軸承，在高速運(yùn)行時，也會因為受到長短軸交替作用而產(chǎn)生小型沖擊。柔性薄壁軸承同普通滾動軸承一樣，會產(chǎn)生點蝕，疲勞等缺陷，根據(jù)發(fā)生故障的位置，可以將故障類型分為外圈故障，內(nèi)圈故障和滾動體故障。當(dāng)柔性薄壁軸承發(fā)生故障時，會影響到整個減速器的運(yùn)行性能，特別是對于高精度機(jī)械臂，輕微的故障能夠影響其運(yùn)行的精度。因此需要尋找一種檢測和定位柔性薄壁軸承故障的方法，作為其實際應(yīng)用的理論指導(dǎo)。柔性薄壁軸承在運(yùn)行過程中，主要的承載力來自鋼輪對長軸的間接擠壓，長軸受到的擠壓力最大，短軸處也會受到擠壓，其擠壓力主要來自于柔輪的變形擠壓。同時由于鋼輪與柔輪鋼齒的間斷性的嚙合與脫離，軸承同時受到切向力的作用，其受力大小與輸出的扭矩大小有關(guān)，當(dāng)諧波減速器受到不確定載荷時，柔性薄壁軸承受到的承載力將更加復(fù)雜。其受力情形如圖 2-4 所示，其受力過程隨著波發(fā)生器的運(yùn)行周期性變化。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3129600