本文關(guān)鍵詞：三維雙圓弧齒廓諧波傳動的齒形設(shè)計與分析

  更多相關(guān)文章： 諧波齒輪傳動 雙圓弧齒廓 共軛原理 參數(shù)優(yōu)化 三維齒廓

【摘要】：諧波減速器是航空航天、醫(yī)療器械、軍事裝備及機器人等所需的重要核心關(guān)鍵零部件,其輪齒齒廓對裝置傳動性能影響顯著,然而目前我國高性能諧波減速器產(chǎn)品主要依賴進口。因此,為推動我國精密諧波齒輪傳動技術(shù)的進步,打破西方工業(yè)發(fā)達國家對高端裝備核心零部件的技術(shù)封鎖和壟斷。本文以諧波齒輪傳動的齒廓設(shè)計與分析為研究內(nèi)容,以公切線式雙圓弧齒廓為研究對象,研究諧波傳動嚙合理論,并分析嚙合參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對諧波齒輪傳動共軛區(qū)域、共軛齒廓的影響規(guī)律,揭示柔輪齒廓與剛輪齒廓在諧波齒輪傳動工作過程中的共軛運動規(guī)律,并考慮柔輪變形傾角影響設(shè)計了滿足空間嚙合要求的三維公切線式雙圓弧齒廓,分析比較齒廓嚙合特性,提出高剛度、高傳動精度諧波齒輪傳動的三維公切線式雙圓弧齒廓的設(shè)計與分析方法。首先對諧波齒輪傳動的構(gòu)成、分類以及傳動比等基本工作原理進行了詳細的描述分析,并對諧波齒輪傳動的波發(fā)生器輪廓方程、柔輪變形方程以及柔輪轉(zhuǎn)角的計算方程進行了幾何關(guān)系的推導(dǎo),得出了柔輪轉(zhuǎn)角的精確計算方法及近似計算方法。分別基于改進運動學(xué)的共軛理論和基于包絡(luò)運動的共軛理論推導(dǎo)出了諧波齒輪傳動的輪齒共軛方程,并得到諧波齒輪傳動的精確共軛理論與近似共軛理論。其次綜合考慮柔輪的結(jié)構(gòu)、齒廓的結(jié)構(gòu)及方程、柔輪變形及共軛理論等因素影響,對諧波齒輪傳動的齒形共軛問題,參數(shù)優(yōu)化設(shè)計問題及不同共軛原理的影響規(guī)律問題進行了分析計算。最后基于改進運動學(xué)的精確共軛理論,對諧波齒輪傳動的輪齒進行了二維平面的雙圓弧齒廓設(shè)計,并對設(shè)計的二維齒廓進行了最小二乘圓弧擬合及齒廓干涉檢驗。并且,在不采用輪齒磨削、切削或修形等二次加工方法的前提下,分析柔輪變形特征,考慮柔輪變形傾角的影響,按設(shè)計主截面位置的不同詳細的設(shè)計了一種在主截面完全嚙合,同時沿軸向其余各截面部分嚙合的三維公切線式雙圓弧齒廓,并分析其裝配狀態(tài)、運動軌跡、嚙合側(cè)隙、重合度等齒廓嚙合特性。為比較不同齒廓的嚙合特性,分析并比較了公切線式雙圓弧齒廓與傳統(tǒng)漸開線齒廓的嚙合特性,由此驗證了所設(shè)計的公切線式雙圓弧齒廓具有較好的嚙合性能,并說明了本文研究與分析的有效性及合理性。
【關(guān)鍵詞】：諧波齒輪傳動 雙圓弧齒廓 共軛原理 參數(shù)優(yōu)化 三維齒廓
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.43
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題來源及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 嚙合原理及運動學(xué)研究10-11
• 1.2.2 參數(shù)優(yōu)化研究11-12
• 1.2.3 諧波齒輪傳動齒形研究12-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-18
• 2 諧波齒輪傳動共軛基礎(chǔ)理論18-32
• 2.1 諧波齒輪傳動的工作原理18-22
• 2.1.1 諧波齒輪傳動的構(gòu)成18-20
• 2.1.2 諧波齒輪傳動的分類20-21
• 2.1.3 諧波齒輪傳動的傳動比計算21-22
• 2.2 諧波齒輪傳動的幾何關(guān)系模型22-27
• 2.2.1 波發(fā)生器輪廓方程22-24
• 2.2.2 柔輪變形方程24-25
• 2.2.3 柔輪轉(zhuǎn)角計算方程25-27
• 2.3 諧波傳動共軛理論27-30
• 2.3.1 基于改進運動學(xué)的精確共軛理論與近似共軛理論27-28
• 2.3.2 包絡(luò)精確共軛理論與包絡(luò)近似共軛理論28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 3 雙圓弧齒廓共軛特性分析與參數(shù)優(yōu)化32-58
• 3.1 柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)與齒廓參數(shù)確定32-36
• 3.1.1 柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)32-33
• 3.1.2 柔輪齒廓參數(shù)33-35
• 3.1.3 柔輪齒廓方程35-36
• 3.2 共軛特性及參數(shù)影響分析36-49
• 3.2.1 共軛區(qū)域及共軛齒廓36-38
• 3.2.2 齒形參數(shù)與結(jié)構(gòu)位置參數(shù)影響規(guī)律分析38-49
• 3.3 共軛原理諧波齒輪傳動分析49-56
• 3.3.1 不同共軛原理的共軛區(qū)域及共軛齒廓分析50-52
• 3.3.2 不同共軛原理的運動軌跡分析52-55
• 3.3.3 嚙合側(cè)隙分析55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 4 基于改進運動學(xué)精確共軛理論的三維雙圓弧齒廓設(shè)計58-80
• 4.1 諧波齒輪二維齒廓設(shè)計58-70
• 4.1.1 共軛齒廓求解58-61
• 4.1.2 剛輪齒廓擬合61-65
• 4.1.3 齒廓干涉檢驗65-70
• 4.2 諧波齒輪三維齒廓設(shè)計70-78
• 4.2.1 主截面位置為齒寬中間72-74
• 4.2.2 主截面位置為齒寬前端74-76
• 4.2.3 主截面位置為齒寬后端76-78
• 4.3 本章小結(jié)78-80
• 5 齒廓嚙合特性分析80-98
• 5.1 雙圓弧齒廓嚙合特性分析80-91
• 5.1.1 雙圓弧齒廓裝配狀態(tài)分析80-84
• 5.1.2 雙圓弧齒廓運動軌跡分析84-88
• 5.1.3 雙圓弧齒廓嚙合側(cè)隙分析88-90
• 5.1.4 雙圓弧齒廓重合度分析90-91
• 5.2 漸開線齒廓嚙合特性對比分析91-96
• 5.2.1 漸開線齒廓共軛分析91-93
• 5.2.2 漸開線齒廓裝配狀態(tài)分析93-95
• 5.2.3 漸開線齒廓運動軌跡分析95-96
• 5.3 本章小結(jié)96-98
• 6 結(jié)論與展望98-100
• 6.1 主要結(jié)論98-99
• 6.2 后續(xù)工作展望99-100
• 致謝100-102
• 參考文獻102-106
• 附錄106
• A．作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文106
• B．作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的發(fā)明專利106
• C．作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲獎106

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任重義;段建中;;四圓弧齒廓齒輪的設(shè)計及數(shù)字化加工[J];煤礦機械;2009年02期

2 陳曉霞;林樹忠;邢靜忠;劉玉生;;圓弧齒廓諧波齒輪側(cè)隙及干涉檢查仿真[J];計算機集成制造系統(tǒng);2011年03期

3 許義泉;康星虎;;四圓弧齒廓齒輪嚙合特性的進一步探討[J];機械傳動;2013年05期

4 辛洪兵;圓弧齒廓諧波齒輪傳動齒形設(shè)計中的幾個問題[J];機械傳動;1999年02期

5 葉東濤;正齒輪的圓弧齒廓傳動及其磨削設(shè)備[J];機床;1979年11期

6 施永樂,潘汝明,奚健勇;雙圓弧齒廓弧齒錐齒輪的嚙合重迭系數(shù)[J];東北工學(xué)院學(xué)報;1988年01期

7 辛洪兵,何惠陽,謝金瑞;精密諧波齒輪傳動采用圓弧齒廓的合理性證明[J];長春光學(xué)精密機械學(xué)院學(xué)報;1997年03期

8 寧立偉,田世新,王起龍;XW6-59 型針擺減速機改用圓弧齒廓擺輪代替短幅擺輪的設(shè)計與試驗研究[J];機械;1997年06期

9 路曼;王全先;方成龍;;直線—圓弧齒廓內(nèi)齒輪副的齒形優(yōu)化設(shè)計[J];機械傳動;2009年02期

10 黃式輝;;用圓弧齒廓代替直齒圓柱齒輪漸開線齒廓[J];機械制造;1993年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 辛洪兵;;開發(fā)圓弧齒廓諧波齒輪傳動技術(shù)[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉高明;圓弧齒廓少齒數(shù)齒輪傳動技術(shù)研究[D];陜西理工學(xué)院;2015年

2 趙藝;四圓弧齒廓齒輪成形磨削法的研究、仿真及試驗[D];寧夏大學(xué);2016年

3 周祥祥;三維雙圓弧齒廓諧波傳動的齒形設(shè)計與分析[D];重慶大學(xué);2016年

4 吳凱;內(nèi)嚙合四圓弧齒廓齒輪的彎曲應(yīng)力分析[D];寧夏大學(xué);2014年

5 羅明;雙圓弧齒廓短杯諧波齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計與有限元分析[D];南京理工大學(xué);2012年

，

本文編號：884802