【摘要】：擺線針輪行星傳動具有傳動比范圍大、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和壽命長等顯著特點,因而獲得了廣泛的應(yīng)用,研究也不斷深入。該傳動不僅廣泛應(yīng)用于通用傳動領(lǐng)域,而且在微機械、機械人傳動裝置、精密機械傳動、超小型傳動、宇航設(shè)備,測量儀器、住宅智能化和高技術(shù)設(shè)備等方面有誘人的應(yīng)用潛力。 在擺線針輪行星傳動家族中,FA型擺線針輪行星傳動變速器是一種新的傳動裝置。與一般的擺線針輪行星傳動相比,它具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、傳動比的多樣性、壽命長、剛度大、回轉(zhuǎn)精度高、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)等一系列的優(yōu)點。該傳動設(shè)計采用了許多先進的理念和技術(shù),應(yīng)用一種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)形式,因此該種FA型針擺傳動有效地克服了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不足,提高了傳遞的功率和容量,提高了傳遞的精度。 論文對此進行了系統(tǒng)的綜述和分析,并提出了論文的主要研究內(nèi)容。針對該傳動的結(jié)構(gòu)特點,論文從理論上和實際應(yīng)用兩方面研究并解決了以下幾個問題: 1.在擺線針輪行星傳動擺線輪和針齒齒面受力分析理論方面,提出了一種更加適用于工程實際的齒面有隙嚙合受力分析的方法。該方法可以比較精確地計算在整個傳遞過程中針齒和擺線輪齒面接觸力的大小和變化范圍。該方法既有效地克服了按標(biāo)準(zhǔn)齒形進行理論受力分析計算誤差大的缺點,又證明文獻[1]中提出的理論只計算了整個傳遞過程中針齒和擺線輪齒面接觸力的其中一個位置,是本文方法的一種特例。 2.通過對擺線輪和針齒齒面受力分析有限元計算,證明了本文提出的受力分析方法的正確性。兩種受力分析計算結(jié)果在針齒的受力、同時接觸針齒、接觸應(yīng)力的數(shù)值分布上均呈現(xiàn)了一致性,且兩者最大接觸應(yīng)力的誤差在5%左右。 3.在銷孔式輸出機構(gòu)受力分析方面,首次提出了一種采用有隙嚙合原理進行柱銷與擺線輪上的柱銷孔之間接觸力的計算理論與方法,并推導(dǎo)出一套完整的計算公式,利用該理論比較準(zhǔn)確地獲得了柱銷在整個轉(zhuǎn)動過程中受力的變化區(qū)間,以及各個針齒的參與傳遞扭矩區(qū)間。計算結(jié)果表明了本文的計算方法更加接近于工程實際。 4.齒面修形理論與方法是國外保密的核心技術(shù),本文在調(diào)研各種修形方法的基礎(chǔ)上,基于齒面接觸狀態(tài)最佳的原則,首次提出了“反弓齒廓”概念,并給出了利用“負移距+正等距”簡單組合修形方法獲得反弓齒廓的條件,反弓齒廓初始間隙的計算方法,并采用優(yōu)化理論獲得了最佳的反弓齒廓所需要的“負移距+正等距”組合修形量。受力分析計算結(jié)果表明,最佳的反弓齒廓的接觸狀態(tài)可以達到最佳的受力狀態(tài)。 5.在對FA型針擺傳動幾何回差和動態(tài)回差深入分析的基礎(chǔ)上,針對高精傳動的特點,本文提出了采用“負等距+正移距”的修形方法可以獲得“弓背齒廓”的方法,而“弓背齒廓”的回差可以通過選擇不同的修形量來滿足。本文還提出了通過搜索計算獲得滿足許用回差的“弓背齒廓”修形量的計算方法。 6.在FA型擺線針輪行星傳動變速器的研究方面,利用本文所提出的理論和研究成果,采用優(yōu)化設(shè)計理論,對FA型針擺傳動中的結(jié)構(gòu)主要參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,編制了相關(guān)參數(shù)優(yōu)化軟件,并以FA45-59型號為例進行了產(chǎn)品設(shè)計,并由合作廠生產(chǎn)出樣機。整機性能實際試驗的結(jié)果表明了本文研究方法的正確性。
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH132.41
【圖文】：

三級傳動從7500一658000)。2.傳遞的功率進一步提高。(如50系列的最大傳動功率是110KW，80系列最大傳遞功率為183KW)。同時，傳遞的容量(單位體積所傳遞的扭矩)進一步提高。圖1一1是50系列與4000系列、5000系列的體積比較。3.傳遞效率高。通用傳動效率一般要超過91%，采用臥枕式結(jié)構(gòu)或取消針齒套時，效率可以達到78%一82%。4.新的齒形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。采用了:二齒差結(jié)構(gòu)、三齒差結(jié)構(gòu)、復(fù)合齒形結(jié)構(gòu)、針齒臥枕式結(jié)構(gòu)[50卜[5’I等等;從擺線輪的數(shù)目上根據(jù)不同場合采用單片、兩片、三片;并采用了有限元均衡設(shè)計、模擬設(shè)計等新方法，使得新系列的結(jié)構(gòu)合理，齒形的利用率達到最佳。5.新6000系列是該公司2000年新近推出的新產(chǎn)品。和4000系列相比，傳遞扭矩增加12%，可以承受5倍額定扭矩的短期過載。特別是由于整體優(yōu)化，整機的重量大幅度減少，提高了傳遞的容量(單位重量所傳遞的扭矩增加)，6000系列產(chǎn)品中集中地反映了該公司在21世紀的擺線傳動研究最新成就。圖1一1不同系列擺線針輪行星傳動減速器外形比較Fjg.]一1VolumeeomParisonofrhevariousseriesofeyeloiderdueer

年代初開始應(yīng)用到機器人、數(shù)控機床、自動化設(shè)備中。RV傳動從結(jié)構(gòu)上采用了針擺傳動的特點，并較好地克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，由于外形尺寸限制造成的轉(zhuǎn)臂軸承壽命不足的缺點，增加了裝置的剛度，傳遞的功率增加，圖1一2是RV傳動的結(jié)構(gòu)圖，可以看出:該傳動是針擺傳動和漸開線齒輪傳動的復(fù)合。圖1一2RV傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.l一2SturetureofRVtnarsmission1.2.3AF型機器人用擺線針輪傳動裝置AF型高精度傳動減速器2]I，[7’]是當(dāng)今世界上最新發(fā)展的傳動裝置，它具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、壽命長、剛度大、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)等一系列的優(yōu)點。由于它較機器人中常用的諧波傳動有較高的疲勞強度、剛度和壽命，而且回差精度高，因此該種AF型減速機在工業(yè)機器人傳動中正在得到越來越多的應(yīng)用.該裝置是一種差動輪系，針齒殼、輸入軸、柱銷盤3個構(gòu)件都既可以作為活動件，也可以作為機架固定。因此，選擇不同構(gòu)件作機架，實現(xiàn)6種不同的傳動比(其中減速3種

【相似文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 關(guān)天民;FA型擺線針輪行星傳動齒形優(yōu)化方法與相關(guān)理論的研究[D];大連交通大學(xué);2005年

本文編號：2732693