少齿差行星减速器刚柔复合传动变形协调设计及动态特性分析

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:helly986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现有的机器人精密减速器主要有谐波减速器、RV减速器、Spinea减速器等,这些高精度减速器大部分被国外厂商垄断,国内厂商虽然能生产相同类型的减速器,但各项指标与国外产品还存在一定的差距。为开发出具有完全自主知识产权的高精度减速器,需要对精密减速器进行更加深入的研究。本文以NN型少齿差减速器为研究对象,通过结构设计、齿廓设计,再结合变形协调设计的理论基础,设计了新型刚柔复合少齿差减速器,并使用有限元及多体动力学分析软件,对减速器传动副进行静态及动态特性分析,主要内容如下:(1)以CSF-25谐波减速器的体积、额定负载、扭转刚度等指标为目标,设计新型少齿差减速器。首先分析了几种不同的少齿差传动结构,对传统NN型少齿差传动结构进行改进,相比传统结构,新型传动结构在轴向由双排齿轮变为单排齿轮,传动副的轴向尺寸明显减小;同时设计了复合摆线齿廓,对渐开线齿廓进行替代,并根据摆线齿轮的精度要求对复合摆线齿轮进行修形。(2)使用AnsysAIM软件建立了复合摆线齿轮的单齿啮合有限元分析模型,通过建立不同齿廓参数的摆线齿啮合模型,得到了摆线齿廓参数对摆线齿啮合特性的影响规律,由此确定了摆线齿廓参数;然后建立摆线齿轮和渐开线齿轮的多齿啮合有限元分析模型,得到多齿啮合情况下齿轮的应力分布,扭转刚度等啮合特性。(3)使用Adams建立摆线及渐开线齿廓传动副的刚性虚拟样机,进行动态特性分析,对比了两种齿廓输出齿轮的角速度、啮合力、输出扭矩等动态特性。仿真结果表明摆线齿廓齿轮副的输出角速度、输出扭矩波动更小,但啮合力相比渐开线齿轮更高。(4)采用变形协调设计方法,将金属橡胶作为柔性部件设计了刚柔复合齿轮副。考虑了减速器零部件的制造装配误差、温度变化等因素,计算了刚柔复合齿轮齿圈间隙、齿轮副动态中心距。根据CSF-25谐波减速器的扭转刚度计算了金属橡胶的弹性模量。(5)使用Adams建立了刚柔复合传动副的虚拟样机,与刚性传动副的动态特性进行对比,得到刚柔复合传动副的输出角速度、啮合力、输出扭矩的波动有明显的下降;然后改变刚柔复合齿轮副的中心距,探索中心距对刚柔复合齿轮动态特性的影响,仿真结果表明:随着中心距的增加,输出齿轮的角速度波动减小,啮合力小幅增加,齿轮Z2振动加速度减小,齿轮Z3振动加速度增加。
其他文献
光伏电池板在不同条件下的热特性是光伏发电领域的研究热点之一,很多学者对其在不同工况下的温度分布和散热特性进行了研究。光伏电池板的温度分布会影响其光电转换效率,在工作时的散热特性是影响光伏电池板工作温度的重要因素,因此,对于其温度分布和散热特性的研究对改善光伏系统的性能有着至关重要的作用。本课题通过实验的方法,在实验室建立有风条件下光伏电池板热特性研究实验台,考察了有风条件下风速V、光伏电池板倾角α
我国海域辽阔,拥有丰富的资源和军事战略地位。在国防领域,水下监测机器人可以实时监测蛙人和水下军事设备。在民用领域,自主水下机器人可以实现水下生态环境监控。水下电场感知技术是一种以弱电鱼为灵感来源的技术,与目前广泛应用的视觉成像技术和声纳技术相比,由于其具有全向行和抗干扰能力强等特点,在黑暗、浑浊水域使其成为一种良好的互补探测技术。本文研究内容主要有以下几点:首先,利用电准静态理论对水下电磁场进行分
传统5CrNiMo或H13材料锻模在模锻难变形材料时,由于成形温度高,变形抗力大,模具型腔出现了严重变形、磨损和开裂等现象,导致模具寿命极低。因此,本课题组提出了一种大型铸钢基体“拳头”式锻模制造新方法:即以铸钢作为锻模基体;再通过增材制造技术在基体上堆焊第一层焊材JX01为强度硬度过渡层Ⅰ,第二层焊材JX02为高强度高硬度强化过渡层Ⅱ(HRC50左右),其中基体、过渡层Ⅰ和过渡层Ⅱ组合一起成为“
磁粒子成像(Magnetic Particle Imaging,MPI)是一种新兴的基于示踪剂的层析成像技术,它在小动物成像中显示出高空间分辨率和高灵敏度。该技术是利用超顺磁性氧化铁(Superparamagnetic iron oxide,SPIO)构成的磁性纳米粒子(Magnetic nanoparticles,MNPs)对时变激励磁场的非线性磁化响应,并对它们的空间分布成像来进行医学诊断,血
水力压裂作为一种常规、高效的岩体改造手段,在页岩气开采过程中能显著增加页岩的渗透率,进而提高页岩气的开采效率。但是由于页岩典型的层理结构所导致的各向异性,使得水力裂缝穿越层理的过程变得复杂多样,这对实际水力压裂施工控制提出巨大挑战;同时,地应力和注射速率也会影响水力裂缝的扩展以及压裂效果。因此,研究各向异性页岩在不同注射速率以及地应力状态下的水力裂缝扩展机制和压裂效果具有重要的现实意义。本文依托贵
随着无线通信技术的不断发展,频谱资源越来越匮乏。为解决该问题各种调制技术层出不穷,但是这些调制技术都没有脱离幅度、相位和频率这三个维度。为了从根本上解决频谱资源的问题,有学者提出了极化调制技术。极化调制利用电磁波的极化特性承载信息,将三维星座空间作为调制星座图,展现出无限的潜能。然而无线通信中的极化调制技术发展时间短,还有许多问题尚未解决。现有的调制架构使用正交双极化天线收发信号,当信号以任意角度
面对大量消耗化石燃料所带来的能源短缺和严峻的环境挑战,具有节能、环保优势的综合能源系统受到广泛关注。如何通过优化,使多种能源互补的综合能源系统的投资运行效益最大化,是综合能源研究热点之一。本文以含储能的并网型综合能源系统为研究对象,围绕综合能源系统的优化调度策略与规划方法展开研究。主要包括:(1)针对综合能源系统优化调度这种高维非线性优化问题,已有算法会遇到局部搜索能力受限的问题,通过引入爆炸半径
无线能量(功率)传输最早由尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)提出,是指能量以无线的方式从能量源传输到电负载的过程。目前,无线能量(功率)传输已被国际公认为能源传输领域一项最具前沿性和革命性的技术,将颠覆传统的有线(导线)输电模式。而基于微波或激光的远距离无线能量传输技术,可直接应用于救灾应急、特殊地域、移动装备及军用卫星、空间武器的无线供电。因此,论文以无人机激光传能项目为背景,开展高效率
印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)是电子产品中连接所有元器件的载体,是保障电子信号处理和传输的关键部件。随着信息化技术和产业的迅速发展,社会对电子产品的功能和品质要求日益提高、电子产品的应用领域不断扩增,促使印制电路板(PCB)的品质和性能必须不断提高。而PCB的品质和性能取决于精细线路制作工艺,因此本课题将研究重心放在高品质精细线路的制作工艺研究上。基于减成法存在严
随着工业化的不断发展,我国每年因为金属材料的腐蚀造成的经济损失也是不可估量的。因此,开发新型高效、绿色环保、低毒等特点的有机缓蚀剂也成为近年来腐蚀领域研究的主要方向之一。本论文设计并合成了一系列含有单、双咪唑环的有机离子液体缓蚀剂C1-C6。目标化合物在硫酸介质中具有很好的溶解性,同时其结构中的氮杂环能够与金属铜表面形成的离子络合成键,从而在铜表面形成一层有机保护膜,隔绝金属与硫酸腐蚀介质的直接接