【摘要】：擺線針輪行星傳動(dòng)具有傳動(dòng)比范圍大、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn),因而獲得了廣泛的應(yīng)用,研究也不斷深入。該傳動(dòng)不僅廣泛應(yīng)用于通用傳動(dòng)領(lǐng)域,而且在微機(jī)械、機(jī)械人傳動(dòng)裝置、精密機(jī)械傳動(dòng)、超小型傳動(dòng)、宇航設(shè)備,測(cè)量?jī)x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(dòng)家族中,FA型擺線針輪行星傳動(dòng)變速器是一種新的傳動(dòng)裝置。與一般的擺線針輪行星傳動(dòng)相比,它具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、傳動(dòng)比的多樣性、壽命長(zhǎng)、剛度大、回轉(zhuǎn)精度高、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。該傳動(dòng)設(shè)計(jì)采用了許多先進(jìn)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(dòng)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(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述和分析,并提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。針對(duì)該傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),論文從理論上和實(shí)際應(yīng)用兩方面研究并解決了以下幾個(gè)問題: 1.在擺線針輪行星傳動(dòng)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(shí)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(jì)算在整個(gè)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(jìn)行理論受力分析計(jì)算誤差大的缺點(diǎn),又證明文獻(xiàn)[1]中提出的理論只計(jì)算了整個(gè)傳遞過程中針齒和擺線輪齒面接觸力的其中一個(gè)位置,是本文方法的一種特例。 2.通過對(duì)擺線輪和針齒齒面受力分析有限元計(jì)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(jì)算結(jié)果在針齒的受力、同時(shí)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(jī)構(gòu)受力分析方面,首次提出了一種采用有隙嚙合原理進(jìn)行柱銷與擺線輪上的柱銷孔之間接觸力的計(jì)算理論與方法,并推導(dǎo)出一套完整的計(jì)算公式,利用該理論比較準(zhǔn)確地獲得了柱銷在整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受力的變化區(qū)間,以及各個(gè)針齒的參與傳遞扭矩區(qū)間。計(jì)算結(jié)果表明了本文的計(jì)算方法更加接近于工程實(shí)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(fù)移距+正等距”簡(jiǎn)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(jì)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(fù)移距+正等距”組合修形量。受力分析計(jì)算結(jié)果表明,最佳的反弓齒廓的接觸狀態(tài)可以達(dá)到最佳的受力狀態(tài)。 5.在對(duì)FA型針擺傳動(dòng)幾何回差和動(dòng)態(tài)回差深入分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)高精傳動(dòng)的特點(diǎn),本文提出了采用“負(fù)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(jì)算獲得滿足許用回差的“弓背齒廓”修形量的計(jì)算方法。 6.在FA型擺線針輪行星傳動(dòng)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(jì)理論,對(duì)FA型針擺傳動(dòng)中的結(jié)構(gòu)主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),編制了相關(guān)參數(shù)優(yōu)化軟件,并以FA45-59型號(hào)為例進(jìn)行了產(chǎn)品設(shè)計(jì),并由合作廠生產(chǎn)出樣機(jī)。整機(jī)性能實(shí)際試驗(yàn)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH132.41
【圖文】：

三級(jí)傳動(dòng)從7500一658000)。2.傳遞的功率進(jìn)一步提高。(如50系列的最大傳動(dòng)功率是110KW，80系列最大傳遞功率為183KW)。同時(shí)，傳遞的容量(單位體積所傳遞的扭矩)進(jìn)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(dòng)效率一般要超過91%，采用臥枕式結(jié)構(gòu)或取消針齒套時(shí)，效率可以達(dá)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(chǎng)合采用單片、兩片、三片;并采用了有限元均衡設(shè)計(jì)、模擬設(shè)計(jì)等新方法，使得新系列的結(jié)構(gòu)合理，齒形的利用率達(dá)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(jī)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(jì)的擺線傳動(dòng)研究最新成就。圖1一1不同系列擺線針輪行星傳動(dòng)減速器外形比較Fjg.]一1VolumeeomParisonofrhevariousseriesofeyeloiderdueer

年代初開始應(yīng)用到機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化設(shè)備中。RV傳動(dòng)從結(jié)構(gòu)上采用了針擺傳動(dòng)的特點(diǎn)，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(diǎn)，增加了裝置的剛度，傳遞的功率增加，圖1一2是RV傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)圖，可以看出:該傳動(dòng)是針擺傳動(dòng)和漸開線齒輪傳動(dòng)的復(fù)合。圖1一2RV傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.l一2SturetureofRVtnarsmission1.2.3AF型機(jī)器人用擺線針輪傳動(dòng)裝置AF型高精度傳動(dòng)減速器2]I，[7’]是當(dāng)今世界上最新發(fā)展的傳動(dòng)裝置，它具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、剛度大、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。由于它較機(jī)器人中常用的諧波傳動(dòng)有較高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度高，因此該種AF型減速機(jī)在工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)中正在得到越來越多的應(yīng)用.該裝置是一種差動(dòng)輪系，針齒殼、輸入軸、柱銷盤3個(gè)構(gòu)件都既可以作為活動(dòng)件，也可以作為機(jī)架固定。因此，選擇不同構(gòu)件作機(jī)架，實(shí)現(xiàn)6種不同的傳動(dòng)比(其中減速3種

【相似文獻(xiàn)】

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(dòng)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(hào)：2732693