具有复合材料层的谐波减速器传动精度研究

发布时间：2017-10-09 16:43

  本文关键词：具有复合材料层的谐波减速器传动精度研究

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【摘要】：谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、重量轻、传动精度高、传动平稳、传动比范围大、能在高真空的密闭空间工作等优点,广泛应用于航天航空、通讯、机器人、汽车制造、医疗器械、通用机械等领域。柔轮作为谐波齿轮传动装置传递动力的弹性元件,易发生疲劳损伤,严重影响了谐波减速器的使用性能。在国家自然科学基金(No.50975295)的资助下,本文着重研究了具有复合材料层的谐波减速器的传动误差和传动回差等性能,主要研究内容如下:①在额定转速与负载工况下,采用动力学仿真进行普通谐波减速器和具有复合材料层谐波减速器传动误差的对比研究。结果表明复合材料层的添加会使谐波传动达到稳定的时间延长,同时传动误差将得到减小,峰峰值基本保持不变。②对谐波减速器的传动回差进行测量,得到了回差参数和扭转刚度的变化趋势。③相同工况条件下,对普通谐波减速器、部分添加复合材料层的谐波减速器、大面积添加复合材料层的谐波减速器进行瞬态动力学分析,对比其机械滞回曲线。结果表明具有复合材料层的谐波减速器在总回差、空程回差、扭转刚度等方面均优于普通谐波减速器,更利于高精度传动系统的控制。
【关键词】：谐波齿轮传动 复合材料层 运动学分析 传动误差 传动回差
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 引言7
• 1.2 国内外研究现状7-9
• 1.2.1 国外研究现状7-8
• 1.2.2 国内研究现状8-9
• 1.3 谐波齿轮传动的基本原理9-12
• 1.4 谐波减速器的主要特点12
• 1.5 本文研究内容12-14
• 2 谐波齿轮传动精度的理论分析14-24
• 2.1 谐波齿轮传动的运动学分析14-16
• 2.2 谐波齿轮传动的误差源分析16-20
• 2.2.1 刚轮加工误差引起的传动误差16-18
• 2.2.2 柔轮加工误差引起的传动误差18-19
• 2.2.3 波发生器引起的传动误差19
• 2.2.4 其他误差源引起的传动误差19-20
• 2.3 单对齿啮合的综合传动误差20-21
• 2.4 多齿啮合的平均效应及其传动误差分析21
• 2.5 谐波齿轮传动的传动误差计算21-23
• 2.6 本章小结23-24
• 3 复合材料层对传动误差的影响24-36
• 3.1 谐波减速器的模型建立24-26
• 3.1.1 模型建立及有限元划分24-25
• 3.1.2 边界条件及载荷确定25-26
• 3.2 普通谐波减速器的传动误差分析26-30
• 3.2.1 测试方案的确定26-28
• 3.2.2 传动误差仿真28-30
• 3.3 具有复合材料层的谐波减速器传动误差分析30-35
• 3.3.1 复合材料层的有限元模型30-31
• 3.3.2 具有复合材料层的谐波减速器传动误差分析31-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 复合材料层对回差及扭转刚度的影响36-52
• 4.1 谐波减速器的传动回差36-40
• 4.1.1 输入轴和输出轴的弹性变形引起的回差36-37
• 4.1.2 由加工和装配误差及波发生器弹性变形引起的回差37-39
• 4.1.3 柔轮扭转变形产生的回差39-40
• 4.1.4 由于温度变化所引起的回差40
• 4.2 谐波齿轮传动回差的测试40-45
• 4.2.1 实验原理与方案40-42
• 4.2.2 测试结果处理与分析42-45
• 4.3 复合材料层对传动回差的影响45-49
• 4.3.1 普通谐波减速器回差的仿真分析45-47
• 4.3.2 具有复合材料层的谐波减速器回差仿真分析47-49
• 4.4 复合材料层对柔轮扭转刚度的影响49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 5 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 附录57
• A. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录57

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本文编号：1001319