Dojen擺線減速器的結(jié)構(gòu)與傳動精度分析研究
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【摘要】:擺線針輪行星傳動在現(xiàn)代機(jī)械傳動中應(yīng)用十分廣泛,具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、精度高等優(yōu)點(diǎn)。Dojen擺線減速器是美國生產(chǎn)的一種擺線針輪減速器,以其獨(dú)特的消隙機(jī)構(gòu)而應(yīng)用于機(jī)器人的轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置中,具有很高的傳動精度。減速器的傳動精度用回差來度量,回差是指當(dāng)輸入軸反轉(zhuǎn)時,輸出軸相對于輸入軸滯后的角度。目前的研究分析了各個制造安裝誤差對回差的影響,并建立了回差的計(jì)算模型。但是現(xiàn)有的研究只是停留在對擺線針輪減速器正向空轉(zhuǎn)角度的研究,并不是真正意義上的回轉(zhuǎn)誤差。本文以現(xiàn)有的正向側(cè)隙計(jì)算公式為基礎(chǔ),利用幾何方法推導(dǎo)出回差計(jì)算模型。在諸多影響因素中,擺線輪修形對整個減速器回差的影響占有很大比重。擺線輪修形之后會使擺線輪與針齒嚙合時產(chǎn)生側(cè)隙,使得減速器在反轉(zhuǎn)時,各個參與嚙合的齒都會空轉(zhuǎn)一定的角度,稱為空回角?栈亟亲钚〉哪菍X最先接觸,從而帶動輸出軸反轉(zhuǎn),此時最小的空回角就是整個減速器的回差。本文采用幾何分析的方法,建立回差計(jì)算模型,然后研究回差與擺線輪齒數(shù)之間的關(guān)系。除了擺線輪修形之外,各關(guān)鍵零件的制造公差和安裝誤差也會使減速器產(chǎn)生回差。通過對各個因素進(jìn)行敏感性分析,可以發(fā)現(xiàn)對減速器回差影響較大的因素,從而在設(shè)計(jì)時根據(jù)減速器精度的要求,合理選擇零件公差。最后對不同輸入方式下減速器的回差進(jìn)行對比分析。Dojen擺線減速器的齒輪傳動形式為2K-H型。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,參考RV320型減速確定其設(shè)計(jì)參數(shù),然后用赫茲公式和有限元方法對齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核。確定關(guān)鍵零件強(qiáng)度滿足要求之后,用PRO/E對減速器進(jìn)行三維模型的裝配設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)時考慮Dojen擺線減速器特殊的消隙機(jī)構(gòu)。并按照齒輪嚙合的技術(shù)要求選擇各零件的制造公差。減速器設(shè)計(jì)完成之后,計(jì)算Dojen擺線減速器的回差;夭畹膩碓粗饕袃刹糠,擺線輪修形和零件制造公差。這兩部分引起的回差計(jì)算方法不一樣,應(yīng)該分開計(jì)算。其中擺線輪修形引起的回差可以應(yīng)用本文推導(dǎo)的回差計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算,制造公差引起的回差應(yīng)該通過概率分析法進(jìn)行分析。然后綜合考慮兩部分的回差即可求出減速器的總回差。
【關(guān)鍵詞】:減速器回差 傳動精度 擺線輪修形 空回角 接觸分析 消隙機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.46
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題的研究目的與意義9
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 擺線針輪減速器的發(fā)展9-12
- 1.2.2 擺線針輪傳動精度的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容14-15
- 第2章 擺線針輪減速器回差研究15-36
- 2.1 引言15
- 2.2 擺線輪修形對回差的影響15-28
- 2.2.1 擺線輪修形引起空回角的計(jì)算15-22
- 2.2.2 擺線輪修形引起的回差計(jì)算22-27
- 2.2.3 回差與擺線輪齒數(shù)的關(guān)系研究27-28
- 2.3 制造安裝誤差對回差的影響28-32
- 2.3.1 各制造安裝誤差引起的正向側(cè)隙的計(jì)算28-29
- 2.3.2 各誤差項(xiàng)的敏感性分析29-32
- 2.4 不同輸入方式情況下的回差分析32-34
- 2.5 本章小結(jié)34-36
- 第3章 Dojen擺線減速器設(shè)計(jì)36-65
- 3.1 引言36
- 3.2 Dojen擺線減速器傳動方案設(shè)計(jì)36-39
- 3.2.1 Dojen擺線減速器傳動方案分析36-37
- 3.2.2 Dojen擺線減速器傳動參數(shù)確定37-39
- 3.3 Dojen擺線減速器強(qiáng)度設(shè)計(jì)39-59
- 3.3.1 Dojen擺線減速器關(guān)鍵零件受力分析40-49
- 3.3.2 Dojen擺線減速器關(guān)鍵零件的強(qiáng)度分析49-53
- 3.3.3 Dojen擺線減速器關(guān)鍵零件有限元分析53-59
- 3.4 Dojen擺線減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59-64
- 3.4.1 Dojen擺線減速器消隙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)59-60
- 3.4.2 Dojen擺線減速器裝配模型設(shè)計(jì)60-61
- 3.4.3 Dojen擺線減速器關(guān)鍵零部件公差選擇61-64
- 3.5 本章小結(jié)64-65
- 第4章Dojen擺線減速器回差分析65-75
- 4.1 引言65
- 4.2 擺線輪優(yōu)化設(shè)計(jì)65-68
- 4.3 各誤差項(xiàng)對回差影響的權(quán)重計(jì)算68-69
- 4.4 Dojen擺線減速器回差計(jì)算69-74
- 4.4.1 各個制造安裝誤差引起的回差計(jì)算69-74
- 4.4.2 擺線輪修形引起的減速器回差計(jì)算74
- 4.5 本章小結(jié)74-75
- 結(jié)論75-76
- 參考文獻(xiàn)76-82
- 致謝82
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:361865
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