一種八圓錐齒輪少齒差減速器的設(shè)計(jì)及傳動(dòng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 17:51
隨著科技的進(jìn)步,自動(dòng)化生產(chǎn)已成為工業(yè)發(fā)展的主流方向,與之相關(guān)的是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的普及。減速器作為工業(yè)機(jī)器人三大核心部件之一,其性能直接決定著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度和工作能力。諧波減速器、RV減速器是目前工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用較多的兩種減速器,雖然它們具有結(jié)構(gòu)緊促、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn),但這兩種減速器對(duì)制造精度和材料的性能要求很高,技術(shù)難度較大。盡管諧波減速器和RV減速器從一定程度上能夠滿足工業(yè)機(jī)器人的需求,但高質(zhì)量、高精度減速器仍然是制約機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸性問(wèn)題。針對(duì)一些高新領(lǐng)域?qū)Υ髠鲃?dòng)比減速器的特殊要求以及現(xiàn)有減速器所存在的各種缺陷,提出一種由八個(gè)圓錐齒輪構(gòu)成的減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,通過(guò)理論計(jì)算和虛擬嚙合技術(shù)完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并用虛擬樣機(jī)技術(shù)和物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)等方法驗(yàn)證方案的可行性。從提高減速器的傳動(dòng)比、降低整機(jī)尺寸的角度出發(fā),利用差速器的二自由度特性,結(jié)合少齒差減速理論,通過(guò)串聯(lián)兩級(jí)差速器得到一種大傳動(dòng)比減速器,再利用ADAMS軟件進(jìn)行建模與虛擬樣機(jī)分析,得出新減速器的傳動(dòng)特性,并證明其傳動(dòng)原理的正確性。最后,通過(guò)與現(xiàn)有的大傳動(dòng)比減速器進(jìn)行比較,分析新減速器設(shè)計(jì)方案的目的和意義。結(jié)果表明...
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外減速器研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外減速器發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)減速器發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 基于少齒差傳動(dòng)的減速器
1.3.1 濾波減速器
1.3.2 諧波減速器
1.3.3 RV減速器
1.3.4 章動(dòng)減速理論及應(yīng)用
1.4 一種新型減速器的提出
創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 八圓錐齒輪少齒差減速器的工作原理設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
2.1 少齒差傳動(dòng)原理及其應(yīng)用
2.2 差速器的工作原理
2.3 八圓錐齒輪少齒差減速器原理及設(shè)計(jì)
2.4 八圓錐齒輪少齒差減速器的結(jié)構(gòu)拓展
2.5 八圓錐齒輪少齒差減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
小結(jié)
第三章 新型減速器齒輪干涉現(xiàn)象分析及解決方法
3.1 新型減速器輪齒干涉問(wèn)題及解決方法
3.2 用虛擬嚙合技術(shù)解決齒輪干涉問(wèn)題的方法
3.2.1 虛擬嚙合技術(shù)及軟件簡(jiǎn)介
3.2.2 三維建模
3.2.3 虛擬嚙合實(shí)驗(yàn)
3.2.4 數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
小結(jié)
第四章 減速器傳動(dòng)性能分析
4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS軟件簡(jiǎn)介
4.2 建立虛擬樣機(jī)
4.2.1 UG模型導(dǎo)入ADAMS
4.2.2 設(shè)置材料參數(shù)、添加約束和施加載荷
4.3 仿真參數(shù)的確定
4.4 仿真分析與結(jié)果討論
4.4.1 減速器樣機(jī)傳動(dòng)比分析
4.4.2 嚙合接觸力分析
小結(jié)
第五章 斜交錐齒輪強(qiáng)度分析及減速器功率特性研究
5.1 錐齒輪傳動(dòng)的軸交角
5.1.1 正交錐齒輪傳動(dòng)
5.1.2 斜交錐齒輪傳動(dòng)
5.2 軸交角對(duì)錐齒輪的疲勞強(qiáng)度和嚙合特性的影響探究
5.3 八圓錐齒輪少齒差減速器功率特性分析
5.3.1 確定公式中的參數(shù)
5.3.2 強(qiáng)度計(jì)算
小結(jié)
第六章 減速器的樣機(jī)設(shè)計(jì)及問(wèn)題討論
6.1 新型減速器整機(jī)設(shè)計(jì)
6.1.1 齒輪的支承方式
6.1.2 軸承的選用
6.1.3 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.4 輸出端支撐方式的選擇
6.1.5 殼體設(shè)計(jì)
6.1.6 新型減速器樣機(jī)
6.2 新型減速器物理樣機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)
6.3 樣機(jī)本身所存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施
小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所獲成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]諧波減速器柔輪疲勞分析[J]. 夏田,楊世勇,王亞峰. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(10)
[2]濾波減速器轉(zhuǎn)臂軸承混合潤(rùn)滑性能分析[J]. 張瑩,王家序,褚坤明,曹偉,吳繼強(qiáng),周廣武,蒲偉. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(02)
[3]工業(yè)機(jī)器人精密減速器綜述[J]. 黃興,何文杰,符遠(yuǎn)翔. 機(jī)床與液壓. 2015(13)
[4]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 駱敏舟,方健,趙江海. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(01)
[5]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]國(guó)內(nèi)齒輪研究現(xiàn)狀及問(wèn)題研究[J]. 趙韓,吳其林,黃康,邱明明,劉鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(19)
[7]基于ADAMS的孔銷式少齒差行星減速器的設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 余波,王家序,黃春美,官浩. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2013(03)
[8]減速器的分類創(chuàng)新研究[J]. 梁錫昌,呂宏展. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[9]虛擬樣機(jī)技術(shù)的技術(shù)與方法體系研究[J]. 杜平安,于德江,岳萍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(15)
[10]三環(huán)減速器整機(jī)靜力學(xué)有限元分析[J]. 韓萬(wàn)喜,田娟. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2007(04)
碩士論文
[1]RV減速器傳動(dòng)特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 呂明帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]三環(huán)減速器力學(xué)性能研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[D]. 周延.東北石油大學(xué) 2016
[3]SEJIN減速器的設(shè)計(jì)與傳動(dòng)性能研究[D]. 顏利娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]滾錐齒章動(dòng)活齒傳動(dòng)裝置的有限元分析[D]. 何文杰.大連交通大學(xué) 2015
[5]基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 蘇德瑜.湖南科技大學(xué) 2015
[6]RV減速器傳動(dòng)精度分析[D]. 冉毅.重慶大學(xué) 2015
[7]主減速器齒輪系支撐剛度對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)影響研究[D]. 孫歡歡.武漢理工大學(xué) 2015
[8]SEW減速機(jī)傳動(dòng)裝置齒輪副參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 馬文璇.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[9]新型工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李政.天津大學(xué) 2014
[10]章動(dòng)活齒傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)分析[D]. 張純清.大連交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3619267
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外減速器研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外減速器發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)減速器發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 基于少齒差傳動(dòng)的減速器
1.3.1 濾波減速器
1.3.2 諧波減速器
1.3.3 RV減速器
1.3.4 章動(dòng)減速理論及應(yīng)用
1.4 一種新型減速器的提出
創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 八圓錐齒輪少齒差減速器的工作原理設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
2.1 少齒差傳動(dòng)原理及其應(yīng)用
2.2 差速器的工作原理
2.3 八圓錐齒輪少齒差減速器原理及設(shè)計(jì)
2.4 八圓錐齒輪少齒差減速器的結(jié)構(gòu)拓展
2.5 八圓錐齒輪少齒差減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
小結(jié)
第三章 新型減速器齒輪干涉現(xiàn)象分析及解決方法
3.1 新型減速器輪齒干涉問(wèn)題及解決方法
3.2 用虛擬嚙合技術(shù)解決齒輪干涉問(wèn)題的方法
3.2.1 虛擬嚙合技術(shù)及軟件簡(jiǎn)介
3.2.2 三維建模
3.2.3 虛擬嚙合實(shí)驗(yàn)
3.2.4 數(shù)據(jù)分析及結(jié)論
小結(jié)
第四章 減速器傳動(dòng)性能分析
4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS軟件簡(jiǎn)介
4.2 建立虛擬樣機(jī)
4.2.1 UG模型導(dǎo)入ADAMS
4.2.2 設(shè)置材料參數(shù)、添加約束和施加載荷
4.3 仿真參數(shù)的確定
4.4 仿真分析與結(jié)果討論
4.4.1 減速器樣機(jī)傳動(dòng)比分析
4.4.2 嚙合接觸力分析
小結(jié)
第五章 斜交錐齒輪強(qiáng)度分析及減速器功率特性研究
5.1 錐齒輪傳動(dòng)的軸交角
5.1.1 正交錐齒輪傳動(dòng)
5.1.2 斜交錐齒輪傳動(dòng)
5.2 軸交角對(duì)錐齒輪的疲勞強(qiáng)度和嚙合特性的影響探究
5.3 八圓錐齒輪少齒差減速器功率特性分析
5.3.1 確定公式中的參數(shù)
5.3.2 強(qiáng)度計(jì)算
小結(jié)
第六章 減速器的樣機(jī)設(shè)計(jì)及問(wèn)題討論
6.1 新型減速器整機(jī)設(shè)計(jì)
6.1.1 齒輪的支承方式
6.1.2 軸承的選用
6.1.3 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.4 輸出端支撐方式的選擇
6.1.5 殼體設(shè)計(jì)
6.1.6 新型減速器樣機(jī)
6.2 新型減速器物理樣機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)
6.3 樣機(jī)本身所存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施
小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所獲成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]諧波減速器柔輪疲勞分析[J]. 夏田,楊世勇,王亞峰. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(10)
[2]濾波減速器轉(zhuǎn)臂軸承混合潤(rùn)滑性能分析[J]. 張瑩,王家序,褚坤明,曹偉,吳繼強(qiáng),周廣武,蒲偉. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(02)
[3]工業(yè)機(jī)器人精密減速器綜述[J]. 黃興,何文杰,符遠(yuǎn)翔. 機(jī)床與液壓. 2015(13)
[4]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 駱敏舟,方健,趙江海. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2015(01)
[5]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]國(guó)內(nèi)齒輪研究現(xiàn)狀及問(wèn)題研究[J]. 趙韓,吳其林,黃康,邱明明,劉鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(19)
[7]基于ADAMS的孔銷式少齒差行星減速器的設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 余波,王家序,黃春美,官浩. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2013(03)
[8]減速器的分類創(chuàng)新研究[J]. 梁錫昌,呂宏展. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(07)
[9]虛擬樣機(jī)技術(shù)的技術(shù)與方法體系研究[J]. 杜平安,于德江,岳萍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(15)
[10]三環(huán)減速器整機(jī)靜力學(xué)有限元分析[J]. 韓萬(wàn)喜,田娟. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2007(04)
碩士論文
[1]RV減速器傳動(dòng)特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 呂明帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]三環(huán)減速器力學(xué)性能研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[D]. 周延.東北石油大學(xué) 2016
[3]SEJIN減速器的設(shè)計(jì)與傳動(dòng)性能研究[D]. 顏利娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]滾錐齒章動(dòng)活齒傳動(dòng)裝置的有限元分析[D]. 何文杰.大連交通大學(xué) 2015
[5]基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 蘇德瑜.湖南科技大學(xué) 2015
[6]RV減速器傳動(dòng)精度分析[D]. 冉毅.重慶大學(xué) 2015
[7]主減速器齒輪系支撐剛度對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)影響研究[D]. 孫歡歡.武漢理工大學(xué) 2015
[8]SEW減速機(jī)傳動(dòng)裝置齒輪副參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 馬文璇.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015
[9]新型工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李政.天津大學(xué) 2014
[10]章動(dòng)活齒傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)分析[D]. 張純清.大連交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3619267
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