隨著工業(yè)4.0的不斷發(fā)展,高端制造和智能制造受到各國廣泛重視,機器人作為高端制造業(yè)頂端的掌上明珠,在工業(yè)4.0發(fā)展中起著重要作用。機器人用關(guān)節(jié)減速器是構(gòu)成機器人核心零部件之一,當(dāng)前市場上可用的成熟產(chǎn)品種類稀少,且面臨著嚴重的產(chǎn)能不足,無法滿足機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展需求。機器人用減速器對體積、傳動精度、承載能力、密封性和抗沖擊能力有嚴格的要求,因此對減速器的傳動方式和結(jié)構(gòu)有一定的要求。采用擺線針輪傳動方式設(shè)計的減速器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、抗沖擊性能強、傳動平穩(wěn)和傳動比大等優(yōu)點,該種傳動方式在精密傳動領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,非常適合機器人用減速器的要求。針對機器人用減速器的應(yīng)用需求,本文對設(shè)計的精密擺線針輪減速器（取名為CBR減速器）進行理論與試驗研究。為了保證CBR減速器的傳動精度與使用壽命,需要對擺線針輪傳動理論與承載接觸特性進行深入分析。制造成本也是CBR減速器需要特別考慮的問題,只關(guān)注傳動精度而忽視制造過程的復(fù)雜性、難加工性和良品率,將產(chǎn)生高昂的加工成本,同時阻礙產(chǎn)能的提升。為此,本文綜合采用理論推導(dǎo)、數(shù)值分析、模擬仿真和實驗驗證相結(jié)合的方法,對CBR減速器傳動精度的影... 

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機器人用減速器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機器人用擺線針輪減速器理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 擺線針輪傳動承載齒面接觸分析研究現(xiàn)狀
        1.2.4 動力學(xué)模型與固有特性研究現(xiàn)狀
        1.2.5 機器人用減速器檢測裝置與實驗研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 擺線傳動理論研究與CBR減速器設(shè)計
    2.1 擺線齒廓方程的建立
        2.1.1 轉(zhuǎn)化輪系與坐標(biāo)變換
        2.1.2 擺線輪標(biāo)準(zhǔn)齒廓方程
    2.2 擺線齒廓的修形方法
        2.2.1 基本參數(shù)修形方法
        2.2.2 等距移距修形方法初始間隙的幾何分析
        2.2.3 等距移距修形最優(yōu)修形量
        2.2.4 拋物線修形方法
    2.3 CBR減速器的設(shè)計
        2.3.1 CBR減速器的結(jié)構(gòu)與優(yōu)點
        2.3.2 CBR減速器的傳動原理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 擺線針輪承載齒面接觸分析
    3.1 空載接觸分析
        3.1.1 擺線針輪接觸分析模型
        3.1.2 空載傳動誤差計算
        3.1.3 背隙計算
    3.2 承載接觸分析(LTCA)
        3.2.1 赫茲接觸理論
        3.2.2 力平衡方程與變形協(xié)調(diào)條件
        3.2.3 承載傳動誤差計算
    3.3 基于離散點齒廓的承載接觸分析(DPLTCA)
        3.3.1 齒廓離散化
        3.3.2 空載分析過程
        3.3.3 承載分析過程
    3.4 LTCA和 DPLTCA兩種方法對比
        3.4.1 LTCA和 DPLTCA空載傳動誤差計算效率
        3.4.2 DPLTCA承載傳動誤差分析和承載傳動接觸力分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CBR減速器制造誤差設(shè)計與分配
    4.1 制造擺線輪過程中產(chǎn)生的誤差種類分析
    4.2 擺線輪制造誤差的檢測與分離
        4.2.1 三坐標(biāo)測量儀和制造誤差檢測
        4.2.2 齒距與齒廓誤差分離
    4.3 CBR減速器的制造誤差對傳動誤差和接觸力的影響
        4.3.1 齒廓誤差
        4.3.2 齒距誤差
        4.3.3 針齒半徑誤差
        4.3.4 針齒位置誤差
        4.3.5 偏心距誤差
    4.4 CBR減速器空程的理論分析
    4.5 最優(yōu)制造誤差設(shè)計與分配
        4.5.1 可制造性設(shè)計指標(biāo)
        4.5.2 優(yōu)化模型
    4.6 案例分析
        4.6.1 優(yōu)化模型建立
        4.6.2 優(yōu)化過程與結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第五章 CBR減速器動力學(xué)模型及固有特性分析
    5.1 CBR減速器動力學(xué)模型建立
    5.2 CBR減速器零部件動力學(xué)方程
        5.2.1 零件動力學(xué)方程
        5.2.2 整機動力學(xué)方程
        5.2.3 動力學(xué)方程的求解分析
    5.3 CBR減速器固有特性分析
        5.3.1 四自由度振動模型建立
        5.3.2 固有頻率求解
    5.4 基于Recurdyn多體動力學(xué)仿真分析
        5.4.1 RecurDyn軟件介紹
        5.4.2 RecurDyn中整機模型的建立
        5.4.3 仿真結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 樣機試制與試驗研究
    6.1 樣機試制
        6.1.1 關(guān)鍵零件磨削加工設(shè)備
        6.1.2 減速整機裝配
    6.2 檢測裝置設(shè)計與試驗
        6.2.1 效率檢測裝置與試驗
        6.2.2 精度檢測裝置與試驗
        6.2.3 空程檢測裝置與試驗
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 論文創(chuàng)新點
    7.3 研究工作展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與成果清單
    發(fā)表的學(xué)術(shù)論文(第一作者)
    參與制定的國家標(biāo)準(zhǔn)
    參與的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3721921