減速器是機器人的核心零部件之一,具有減速增扭的作用。目前機器人常用的減速器是具有固定速比的諧波減速器和RV減速器,它們制作工藝復(fù)雜且價格昂貴,嚴(yán)重限制了機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)研究,采用固定速比減速器的機器人關(guān)節(jié)會導(dǎo)致電機在工作時遠(yuǎn)達(dá)不到其峰值效率,進(jìn)而難以發(fā)揮電機的最優(yōu)性能;而可變速比的減速器能夠使電機處于峰值效率附近工作,但現(xiàn)有變速器由于受速比范圍、結(jié)構(gòu)和重量等因素的影響,一直未被廣泛應(yīng)用于機器人傳動系統(tǒng)。因此,本文面向機器人對減速技術(shù)和高效傳動的需求,基于V帶傳動與行星輪系傳動研究新型傳動原理,基于嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊無級變速裝置,為機器人用新型減速器的研究提供有益探索和實踐經(jīng)驗。首先,本文基于V帶傳動與行星輪系傳動研究了新型傳動原理,基于嵌套方法設(shè)計了無級變速器裝置的緊湊結(jié)構(gòu),分析了影響該裝置傳動和變速的幾何參數(shù)并確定其傳動比變化范圍。接著,本文建立了基于新型傳動原理的動力學(xué)模型,對底座動反力、行星帶輪約束反力以及行星架運動方程等動力學(xué)問題進(jìn)行了分析。通過動力學(xué)仿真,驗證了新型傳動原理的正確性,討論了恒定傳動比時不同負(fù)載對傳動效率的影響,分析了不同偏心距對輸入扭矩的影響,討論了恒定... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１諧波減速器基本零部件?圖１．２?ＲＶ減速器??ＲＶ減速器由一個擺線針輪減速機的后級和一個行星齒輪減速機的前級組成??

?第１章緒論???圍內(nèi)任何的傳動比（輸出轉(zhuǎn)速／輸入轉(zhuǎn)速），其英文全稱Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ?Ｖａｒｉａｂｌｅ??Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，也就是常說的ＣＶＴ。在汽車工業(yè)發(fā)展的歷史進(jìn)程里，許多種類的??ＣＶＴ被研制出來，比如金屬帶式無級變速器［２２，２３：＞、擺銷鏈?zhǔn)綗o級變速器［２４］和錐??盤滾輪式無級變速器［２５］等，但是它們并沒有像金屬帶式（圖１．３）?和擺銷鏈?zhǔn)??（圖１．４）?ＣＶＴｔＷ那樣受到廣泛使用，尤其是金屬帶式無級變速器ｔ２＇帶式和鏈??式ＣＶＴ采用金屬帶或鏈條與工作半徑可變的主、從動輪的組合來傳遞動力。主??動輪和從動輪各有一對錐形滑輪，其中一個軸向固定，每一對輪都可以相對靠近??或分開。通過同時調(diào)整兩對滑輪的軸向距離來改變皮帶或鏈條的裝配半徑，從而??獲得可變的工作半徑［２３，２７］。??圖１．３金屬帶式ＣＶＴ?圖１．４擺銷鏈?zhǔn)剑茫郑??ＣＶＴ的起源可以追溯到達(dá)芬奇時期，在１４９０年，達(dá)芬奇就繪出無級變速器??原型圖紙，在１９世紀(jì)７０年代出現(xiàn)了機械式無級變速器，８０年代德國開始考慮??使用Ｖ型橡膠帶式ＣＶＴ，但是受材料和工藝限制，ＣＶＴ技術(shù)發(fā)展緩慢，直到２０??世紀(jì)７０年代才應(yīng)用于輕型汽車，到了?８０年代荷蘭公司推出了推力帶式ＣＶＴ，??取代了原有的橡膠帶式ＣＶＴ，緊接著美日德等國相繼把裝備ＣＶＴ變速器的汽車??投放市場，經(jīng)過數(shù)年的實踐認(rèn)證，金屬帶式（推力帶式）是一種性能優(yōu)良的適合??汽車使用的變速器［２８，２９］。上世紀(jì)６０年代，我國清華大學(xué)的宋鏡瀛教授開始了對??汽車橡膠帶無級變速器進(jìn)行了研宄，到了?８０年代我國從國外引進(jìn)大量的先進(jìn)設(shè)??備，工業(yè)發(fā)展迅速，國內(nèi)對無級變速器的研宄團隊不

?第１章緒論???他們團隊論證了基于端面摩擦傳動原理的無級變速器（圖１．１３）應(yīng)用在小型移動??機器人上的可行性［３６］。??以上團隊所研宄的機器人用無級變速器受限于結(jié)構(gòu)尺寸、重量、穩(wěn)定性等因??素的影響，在其他機器人上使用成果還較少，加之有些團隊不能堅持繼續(xù)下去，??導(dǎo)致了這些無級變速器還沒有真正意義上的落地，所以目前來說能夠成熟應(yīng)用于??機器人上的無級變速器產(chǎn)品幾乎沒有。??ｐｏｗｅｒ?ｄｕｒｉｎｇ?ａ?ｓｉｎｇｌｅ??＾ｍｅｃｈ?ｉ??？５〇〇?ｉ?１—ｉ—ｉ?；—ｉ—！??ｔｉｍｅ?（ｓ）??圖１．５?Ｐｒｏｘｉ機器人能量狀態(tài)監(jiān)測?圖１．６?ＳＲＩ開發(fā)的新型變速器??盤．??圖１．７車輪式手折無級變速器?圖１．８球形無級變速器??＿幽??＾Ｓａ?ｉｍＩ??圖１．９偏轉(zhuǎn)鼓式無級變速器?圖１．１０扭轉(zhuǎn)型鼓式無級變速器??６??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3622073