章動減速器優(yōu)化設計的研究及樣機研制
發(fā)布時間:2021-04-17 12:32
章動減速器主要應用于機器人各主要關節(jié)作為傳動裝置,具有大減速比、重合度高、結構簡單、無側(cè)隙與承載能力大等優(yōu)點。本文以章動齒輪齒型齒廓曲線方程和定轉(zhuǎn)子嚙合點方程為理論基礎,首先研究了漸開線齒型對于章動減速器嚙合效率的影響,推導出了漸開線齒型的齒廓曲線方程和嚙合點方程,并分析得出了漸開線齒型由于過度干涉問題不適合作為章動減速器的齒型。其次采用單參變量法研究了圓弧形章動減速器主要參數(shù)對嚙合效率的影響并結合幾何干涉條件得出主要參數(shù)最佳取值范圍。以遺傳算法為核心思想,研究了章動減速器以轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)子齒輪半徑、轉(zhuǎn)子齒輪齒數(shù)、轉(zhuǎn)子齒輪的圓錐角和轉(zhuǎn)子齒輪的章動角為設計變量,以減速器的傳遞效率、總體積和齒面接觸應力為分目標函數(shù),通過層次分析法和分目標函數(shù)建立了章動齒輪減速器的多目標優(yōu)化函數(shù),得出了優(yōu)化計算后的最佳設計變量組,并以優(yōu)化計算后的最佳變量組為設計基點對章動減速器進行了總體設計,得出了章動減速器的三維參數(shù)化模型。通過軟件ADAMS對章動減速器的三維模型進行運動學和動力學分析,分別計算出了在章動運動中壓力輪副和轉(zhuǎn)子齒輪底面間的力變化曲線和定子齒輪與轉(zhuǎn)子齒輪嚙合時齒面接觸力的變化曲線,并與理論值進行...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
智能機器人關節(jié)減速器示意圖
圖 1-2 利用章動原理開發(fā)的減速器原型機圖 1-2 所示的利用章動原理開發(fā)的減速器原型機具有結構簡單、裝、每次嚙合運動同時接觸齒數(shù)多、大承載能力和高可靠性等優(yōu)良特速器之所以得到廣大應用是有如下三條主要原因,第一,同傳統(tǒng)漸減速器相比較,可以在相同的傳動比之下具有較小的體積,并且章副之間的重合度要遠遠大于圓柱齒輪減速器,因此基于章動原理的有更大承載能力。第二,同諧波減速器相比,此種新型減速器具有在承載同樣的輸入扭矩時,會產(chǎn)生更小的回轉(zhuǎn)變形,因此輸出軸回諧波減速器。第三,同 RV 減速器相比,利用章動原理研制的減速的結構,更低的制造成本,更加適合中國目前的制造業(yè)發(fā)展水平。基于章動原理研制的新型減速器具有較高的科研研究價值和更廣泛內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析齒型嚙合理論與冠狀齒輪的研究
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文大等特性。Hiroyuki Sasaki 研制的新型減速器的機械結動運動的一對齒輪副軸向進行嚙合,與輸入軸相連接的動,與轉(zhuǎn)子齒輪進行嚙合的是定子齒輪,此種齒輪固定進行章動運動,輸入軸的動力是根據(jù)轉(zhuǎn)子齒輪的回轉(zhuǎn)分齒輪與轉(zhuǎn)子齒輪分別具有 N 和 N+1 個齒,且 N 的數(shù)承載能力,并且這種少齒差結構會在最大程度上消除齒的側(cè)隙。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]章動面齒輪傳動的嚙合原理與動態(tài)仿真[J]. 王廣欣,鄧佳,王朋,李林杰. 大連交通大學學報. 2017(02)
[2]基于層次分析法的齒輪減速器多目標優(yōu)化設計[J]. 李瑰,張保成,馬學軍. 煤礦機械. 2015(05)
[3]機器人關節(jié)傳動用精密減速器研究進展[J]. 吳素珍,陳丹. 河南科技學院學報(自然科學版). 2014(06)
[4]我國工業(yè)機器人技術現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機械工程學報. 2014(09)
[5]章動內(nèi)嚙合漸開線螺旋錐齒輪齒面接觸分析[J]. 林錚,姚立綱,姚琢,林權. 武夷學院學報. 2014(02)
[6]機械傳動科學技術的發(fā)展歷史與研究進展[J]. 黃光. 中國高新技術企業(yè). 2014(08)
[7]智能優(yōu)化算法的比較與改進[J]. 王夢蘭. 中國水運. 2012(12)
[8]兩級章動傳動設備設計與仿真分析[J]. 黃慶專,阮予明,姚立綱. 建設機械技術與管理. 2011(12)
[9]基于Matlab的層次分析法及其運用淺析[J]. 郭東碩,程正敏,彭茜. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2010(11)
[10]ADAMS在機械系統(tǒng)分析中的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 惠學芹,陳西府. 鹽城工學院學報(自然科學版). 2010(03)
碩士論文
[1]基于章動傳動的新型冠狀齒輪減速器的設計與研究[D]. 李璐瑤.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]基于兩級行星滾柱絲杠副的關節(jié)減速器研究[D]. 孫東旭.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標優(yōu)化設計[D]. 蘇德瑜.湖南科技大學 2015
[4]章動齒輪傳動減速機構設計與仿真[D]. 黃偉.昆明理工大學 2007
[5]雙圓弧螺旋錐齒章動傳動齒廓建模及數(shù)控成型原理[D]. 顧炳.福州大學 2006
本文編號:3143462
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
智能機器人關節(jié)減速器示意圖
圖 1-2 利用章動原理開發(fā)的減速器原型機圖 1-2 所示的利用章動原理開發(fā)的減速器原型機具有結構簡單、裝、每次嚙合運動同時接觸齒數(shù)多、大承載能力和高可靠性等優(yōu)良特速器之所以得到廣大應用是有如下三條主要原因,第一,同傳統(tǒng)漸減速器相比較,可以在相同的傳動比之下具有較小的體積,并且章副之間的重合度要遠遠大于圓柱齒輪減速器,因此基于章動原理的有更大承載能力。第二,同諧波減速器相比,此種新型減速器具有在承載同樣的輸入扭矩時,會產(chǎn)生更小的回轉(zhuǎn)變形,因此輸出軸回諧波減速器。第三,同 RV 減速器相比,利用章動原理研制的減速的結構,更低的制造成本,更加適合中國目前的制造業(yè)發(fā)展水平。基于章動原理研制的新型減速器具有較高的科研研究價值和更廣泛內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析齒型嚙合理論與冠狀齒輪的研究
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文大等特性。Hiroyuki Sasaki 研制的新型減速器的機械結動運動的一對齒輪副軸向進行嚙合,與輸入軸相連接的動,與轉(zhuǎn)子齒輪進行嚙合的是定子齒輪,此種齒輪固定進行章動運動,輸入軸的動力是根據(jù)轉(zhuǎn)子齒輪的回轉(zhuǎn)分齒輪與轉(zhuǎn)子齒輪分別具有 N 和 N+1 個齒,且 N 的數(shù)承載能力,并且這種少齒差結構會在最大程度上消除齒的側(cè)隙。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]章動面齒輪傳動的嚙合原理與動態(tài)仿真[J]. 王廣欣,鄧佳,王朋,李林杰. 大連交通大學學報. 2017(02)
[2]基于層次分析法的齒輪減速器多目標優(yōu)化設計[J]. 李瑰,張保成,馬學軍. 煤礦機械. 2015(05)
[3]機器人關節(jié)傳動用精密減速器研究進展[J]. 吳素珍,陳丹. 河南科技學院學報(自然科學版). 2014(06)
[4]我國工業(yè)機器人技術現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機械工程學報. 2014(09)
[5]章動內(nèi)嚙合漸開線螺旋錐齒輪齒面接觸分析[J]. 林錚,姚立綱,姚琢,林權. 武夷學院學報. 2014(02)
[6]機械傳動科學技術的發(fā)展歷史與研究進展[J]. 黃光. 中國高新技術企業(yè). 2014(08)
[7]智能優(yōu)化算法的比較與改進[J]. 王夢蘭. 中國水運. 2012(12)
[8]兩級章動傳動設備設計與仿真分析[J]. 黃慶專,阮予明,姚立綱. 建設機械技術與管理. 2011(12)
[9]基于Matlab的層次分析法及其運用淺析[J]. 郭東碩,程正敏,彭茜. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2010(11)
[10]ADAMS在機械系統(tǒng)分析中的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 惠學芹,陳西府. 鹽城工學院學報(自然科學版). 2010(03)
碩士論文
[1]基于章動傳動的新型冠狀齒輪減速器的設計與研究[D]. 李璐瑤.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]基于兩級行星滾柱絲杠副的關節(jié)減速器研究[D]. 孫東旭.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標優(yōu)化設計[D]. 蘇德瑜.湖南科技大學 2015
[4]章動齒輪傳動減速機構設計與仿真[D]. 黃偉.昆明理工大學 2007
[5]雙圓弧螺旋錐齒章動傳動齒廓建模及數(shù)控成型原理[D]. 顧炳.福州大學 2006
本文編號:3143462
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