本文關(guān)鍵詞：空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)中諧波減速器的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著天宮一號與神舟系列飛船的成功對接和空間技術(shù)快速發(fā)展，在空間站中發(fā)揮重要作用的空間機(jī)械臂也逐漸受到人們的重視�？臻g機(jī)械臂中關(guān)節(jié)的性能直接影響機(jī)械臂工作性能，這也對關(guān)節(jié)中的機(jī)械傳動提出了嚴(yán)格要求。由于關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊且控制復(fù)雜，在關(guān)節(jié)軸心穿過各種接線既起到保護(hù)作用又節(jié)省了空間，而一般的諧波減速器軸心孔很小。本課題旨在研制出用于空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)中，，在一定的外形安裝尺寸以及較大軸心孔徑的要求下具有減速比大、傳動精度高、扭轉(zhuǎn)剛度大、壽命較大的諧波減速器。 首先根據(jù)研究條件選用合適的齒形輪廓和傳動比，然后計算變位系數(shù)和齒高修形等嚙合參數(shù)，并驗證諧波正常傳動不產(chǎn)生干涉的條件。在確定齒輪的分度圓等基本傳動尺寸之后，對柔輪尺寸進(jìn)行了初步設(shè)計并且對柔輪進(jìn)行齒面磨損、疲勞強(qiáng)度、筒底穩(wěn)定性等進(jìn)行校核。 然后對柔輪尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。柔輪是諧波減速器壽命的短板，減小柔輪在工作中受的交變應(yīng)力是優(yōu)化設(shè)計的主要目標(biāo)。利用有限元工具ANSYS分析柔輪的圓角、壁厚等結(jié)構(gòu)參數(shù)對柔輪中應(yīng)力影響并以此為依據(jù)優(yōu)化柔輪尺寸。 確定柔輪尺寸之后設(shè)計剛輪和波發(fā)生器，使整體尺寸和軸心孔徑尺寸滿足設(shè)計要求。然后建立并簡化剛度分析模型，得到剛度曲線，仿真剛度與實驗相對比并分析了差異原因。對疲勞壽命進(jìn)行有限元仿真分析，得到不同負(fù)載力矩作用下對柔輪壽命的影響。 最后對加工完畢的諧波減速器進(jìn)行性能測試實驗。在清洗和檢查之后，完成了空載跑合和加載跑合實驗。利用光學(xué)原理測量了諧波減速器的回差和傳動精度。通過加載完成了扭轉(zhuǎn)剛度實驗，得到諧波減速器的機(jī)械滯回曲線并計算出諧波減速器的扭轉(zhuǎn)剛度。
【關(guān)鍵詞】：諧波減速器 有限元分析 柔輪參數(shù)優(yōu)化 扭轉(zhuǎn)剛度 性能測試
【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】：2014
【分類號】：TP241.3;TH132.46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的目的與意義9-13
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況13-15
• 1.2.1 諧波傳動的國外研究概況13-14
• 1.2.2 諧波傳動的國內(nèi)研究概況14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 諧波傳動的嚙合參數(shù)及柔輪尺寸設(shè)計16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 齒形及傳動比16-17
• 2.3 嚙合參數(shù)設(shè)計及校驗17-21
• 2.3.1 嚙合參數(shù)計算17-19
• 2.3.2 諧波正常傳動條件19-21
• 2.4 柔輪尺寸設(shè)計21-22
• 2.5 柔輪校核22-25
• 2.5.1 齒面磨損計算22-23
• 2.5.2 柔輪疲勞強(qiáng)度計算23-25
• 2.5.3 柔輪筒體穩(wěn)定性計算25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于有限元的柔輪尺寸設(shè)計26-42
• 3.1 引言26
• 3.2 理論計算柔輪參數(shù)與應(yīng)力關(guān)系26-27
• 3.3 建立有限元模型27-30
• 3.3.1 三維 proE 模型簡化27-28
• 3.3.2 有限元模型分析28-30
• 3.4 柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)力影響30-40
• 3.4.1 筒長30-31
• 3.4.2 筒底圓角31-33
• 3.4.3 筒底凸緣圓角33-35
• 3.4.4 筒底凸緣壁厚35-37
• 3.4.5 殼體壁厚37-39
• 3.4.6 齒根圓角39-40
• 3.5 柔輪尺寸改進(jìn)40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 扭轉(zhuǎn)剛度及疲勞分析42-51
• 4.1 引言42
• 4.2 剛輪與波發(fā)生器設(shè)計42-45
• 4.2.1 剛輪設(shè)計42-43
• 4.2.2 波發(fā)生器的設(shè)計43-45
• 4.3 扭轉(zhuǎn)剛度有限元分析45-48
• 4.3.1 建立扭轉(zhuǎn)剛度有限元模型45-47
• 4.3.2 扭轉(zhuǎn)剛度分析結(jié)果47-48
• 4.4 疲勞仿真分析48-50
• 4.4.1 疲勞分析有限元模型48-49
• 4.4.2 疲勞壽命分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 諧波減速器性能測試實驗51-61
• 5.1 引言51
• 5.2 跑合實驗51-54
• 5.2.1 清洗檢查51-52
• 5.2.2 空載跑合52-53
• 5.2.3 加載跑合53-54
• 5.3 回差測試54-56
• 5.4 傳動精度測試56-57
• 5.5 機(jī)械滯回曲線與扭轉(zhuǎn)剛度測試57-59
• 5.6 性能指標(biāo)59-60
• 5.7 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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  本文關(guān)鍵詞：空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)中諧波減速器的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281266