RV減速器傳動(dòng)精度及固有特性研究
本文關(guān)鍵詞:RV減速器傳動(dòng)精度及固有特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:裝備制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)重要組成部分,涉及航天、國(guó)防、精密機(jī)械等領(lǐng)域。高精度減速器作為裝備制造業(yè)中機(jī)械傳動(dòng)部分的一種重要基礎(chǔ)件,對(duì)保障產(chǎn)品加工精度及可靠性有重要意義。RV減速器是一種在傳統(tǒng)擺線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上改進(jìn)而來(lái)新型二級(jí)減速器,兼有擺線傳動(dòng)和漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的諸多優(yōu)點(diǎn),傳動(dòng)效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、精度高、結(jié)構(gòu)緊湊,適用于各類工作場(chǎng)合。為提高RV減速器的加工經(jīng)濟(jì)性,擴(kuò)大在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,論文針對(duì)其系統(tǒng)傳動(dòng)精度和軸系零件的振動(dòng)特性等進(jìn)行了較深入的研究。主要完成了以下工作: 分析RV減速器的結(jié)構(gòu)形式與基本原理,利用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法對(duì)系統(tǒng)的傳動(dòng)比計(jì)算方法進(jìn)行了研究,探討了其傳動(dòng)特性;研究了外擺線齒廓曲線的形成方法,分析了擺線機(jī)構(gòu)的連續(xù)傳動(dòng)條件;推導(dǎo)了外擺線的理論廓線和實(shí)際廓線方程,并利用三維軟件Pro/e得到所需的擺線模型。 從機(jī)構(gòu)誤差的形成原因入手,分析了RV系統(tǒng)傳動(dòng)精度的相關(guān)特點(diǎn),利用等價(jià)模型法建立了零件制造誤差及微位移的等效誤差模型;根據(jù)誤差的單項(xiàng)影響機(jī)理,研究了單一機(jī)構(gòu)對(duì)減速器整機(jī)輸出精度的影響規(guī)律,并構(gòu)建了其分析函數(shù),結(jié)果表明輸出機(jī)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度分析是研究系統(tǒng)傳動(dòng)精度的重要環(huán)節(jié)。 基于應(yīng)力函數(shù)法,將RV減速器輸出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化為彈性柱體,對(duì)其進(jìn)行扭轉(zhuǎn)問(wèn)題分析,,構(gòu)建了其計(jì)算數(shù)學(xué)模型;利用Workbench對(duì)減速器輸出機(jī)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形進(jìn)行模擬,由變形量計(jì)算出行星架和針齒殼兩種輸出機(jī)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度;研究了在輸出機(jī)構(gòu)剛度取極值時(shí)減速器的抗沖擊性能。 分別以離散理論和有限元模態(tài)仿真對(duì)減速器軸系零件的固有特性進(jìn)行了研究。利用離散理論構(gòu)建了軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方程,分析了曲柄軸和輸入軸在自由狀態(tài)和受迫狀態(tài)兩種情況下的低階固有特性,得出了其危險(xiǎn)頻率。并在Workbench中對(duì)軸系的低階模態(tài)進(jìn)行了仿真計(jì)算,驗(yàn)證了理論計(jì)算的正確性。最后針對(duì)引發(fā)系統(tǒng)共振的因素提出了改進(jìn)措施,達(dá)到改善傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的目的。
【關(guān)鍵詞】:RV減速器 傳動(dòng)精度 應(yīng)力函數(shù)法 有限元 扭轉(zhuǎn)剛度
【學(xué)位授予單位】:湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH132.46
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 選題背景與研究意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 RV 傳動(dòng)概述11-14
- 1.2.2 擺線傳動(dòng)的研究現(xiàn)狀14
- 1.2.3 減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 第二章 RV 傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)18-29
- 2.1 RV 減速器的結(jié)構(gòu)與基本原理18-19
- 2.2 RV 傳動(dòng)的理論特性19-21
- 2.2.1 RV 傳動(dòng)特點(diǎn)19
- 2.2.2 RV 減速器傳動(dòng)比的推導(dǎo)19-21
- 2.3 擺線針輪嚙合傳動(dòng)原理21-26
- 2.3.1 擺線輪齒廓的形成方法21-23
- 2.3.2 擺線形成方法之間的關(guān)系23-24
- 2.3.3 擺線傳動(dòng)連續(xù)嚙合的條件24-26
- 2.4 擺線輪齒廓曲線的一般參數(shù)方程26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-29
- 第三章 RV 減速器的傳動(dòng)精度理論29-45
- 3.1 機(jī)構(gòu)誤差的基本理論29-30
- 3.1.1 機(jī)構(gòu)誤差29
- 3.1.2 影響機(jī)構(gòu)誤差的幾個(gè)環(huán)節(jié)29-30
- 3.2 RV 傳動(dòng)的誤差分析30-33
- 3.2.1 減速器對(duì)機(jī)器人運(yùn)行精度的影響30-31
- 3.2.2 傳動(dòng)精度的體現(xiàn)及評(píng)定指標(biāo)31-32
- 3.2.3 等價(jià)模型法32
- 3.2.4 回轉(zhuǎn)誤差32-33
- 3.3 RV 傳動(dòng)系統(tǒng)的等價(jià)誤差33-40
- 3.3.1 回轉(zhuǎn)誤差的等價(jià)模型33-35
- 3.3.2 零件加工誤差和裝配誤差產(chǎn)生的等價(jià)誤差35-39
- 3.3.3 零件微位移產(chǎn)生的等價(jià)誤差39-40
- 3.4 影響減速器傳動(dòng)精度的主要因素40-44
- 3.4.1 誤差的獨(dú)立作用原理40-42
- 3.4.2 減速器的回轉(zhuǎn)誤差的主要來(lái)源42
- 3.4.3 RV 傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差鏈42-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 第四章 基于有限元的輸出機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形分析45-60
- 4.1 扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的有限元分析理論45-51
- 4.1.1 扭轉(zhuǎn)分析邊界條件45-48
- 4.1.2 應(yīng)力函數(shù)的有限元計(jì)算48-51
- 4.2 有限元簡(jiǎn)介51-52
- 4.2.1 有限單元法51-52
- 4.2.2 Workbench 簡(jiǎn)介52
- 4.3 基于有限元的扭轉(zhuǎn)變形分析52-58
- 4.3.1 原始數(shù)據(jù)52-53
- 4.3.2 模型導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分53-55
- 4.3.3 加載求解55-56
- 4.3.4 結(jié)果分析56-58
- 4.4 過(guò)載分析58-59
- 4.5 本章小結(jié)59-60
- 第五章 軸系零件的模態(tài)分析60-79
- 5.1 軸類扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的離散化求解方法60-63
- 5.1.1 連續(xù)系統(tǒng)的離散理論60-61
- 5.1.2 軸類扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的偏微分運(yùn)動(dòng)求解61-63
- 5.2 曲柄軸及輸入軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的偏微分求解方法63-69
- 5.2.1 曲柄軸扭振的求解63-66
- 5.2.2 輸入軸扭振的求解66-69
- 5.3 有限元模態(tài)仿真分析的基本理論69-70
- 5.4 軸系在實(shí)際支撐邊界條件下的模態(tài)仿真70-76
- 5.4.1 軸系模型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及導(dǎo)入70-71
- 5.4.2 有限元仿真前處理71-74
- 5.4.3 曲柄軸的模態(tài)特性分析74-75
- 5.4.4 輸入軸的模態(tài)特性分析75-76
- 5.5 軸系避免共振的優(yōu)化方案及前后對(duì)比76-78
- 5.5.1 曲柄軸的模態(tài)優(yōu)化77
- 5.5.2 輸入軸的模態(tài)優(yōu)化77-78
- 5.6 本章小結(jié)78-79
- 第六章 總結(jié)與展望79-81
- 6.1 總結(jié)79-80
- 6.2 展望80-81
- 參考文獻(xiàn)81-84
- 致謝84-85
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文85
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:RV減速器傳動(dòng)精度及固有特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):401943
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