RV减速器的传动精度分析

发布时间：2017-03-24 12:04

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【摘要】：RV(Rotate Vector)减速器是从摆线针轮传动基础上演变而来的高性能精密传动装置,因其速比大、回差小、振动低、承载能力强以及可靠性高等优点成为工业机器人的“御用”减速器,也广泛应用在航空航天、数控设备以及医疗器械等机电一体化领域。机电技术的发展对RV减速器的传动精度提出了更高的要求,确保高的传动精度,就必须严格地控制其传动误差。本文针对RV减速器传动误差进行分析与研究,从而揭示其动力学行为影响传动精度的本质。论文分析了RV减速器结构组成和工作原理;运用转化机构法计算了减速器传动比,并求解了RV减速器传动效率;研究了RV减速器传动误差产生机理以及误差源;基于等价模型思想,分析了RV减速器主要零部件的制造误差、装配误差、齿轮啮合阻尼和刚度、轴承刚度、间隙以及微位移等因素对传动精度的影响,建立了RV减速器系统力学模型;分析主要零部件在系统中的受力情况,建立了RV减速器传动误差动力学模型。建立RV减速器零件模型,求解了各构件的质量和转动惯量;基于弹性力学方法计算渐开线行星齿轮啮合刚度和阻尼;利用计算机编程迭代计算摆线轮修形后与针齿轮的啮合刚度和阻尼;轴承的等效刚度利用赫兹公式进行计算。利用龙格库塔法求解RV减速器传动误差数学模型,得到了RV减速器的传动误差变化曲线;通过对不同误差参数的仿真计算,对比分析各单项误差因素对RV减速器传动精度的影响可得:RV减速器一级渐开线齿轮传动部分的误差因素对传动精度的影响很小;二级摆线针轮传动部分的曲柄轴凸轮偏心误差、摆线轮曲柄轴孔偏心误差、摆线轮齿廓偏差及齿距累积偏差、针轮齿廓偏差及齿距累积偏差对传动精度影响较大,其对传动精度的影响取决于误差大小、作用方向以及结合方式。在设计加工RV减速器过程中要特别重视二级传动部分的误差因素,通过控制较大影响因子,可以有效地提高传动精度。
【关键词】：RV减速器 等价模型 零件误差 传动精度 仿真计算
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 RV传动的国内外发展概况9-11
• 1.3 RV减速器传动精度的研究进展11-14
• 1.3.1 国外研究进展11-12
• 1.3.2 国内研究进展12-14
• 1.4 课题主要研究内容14-16
• 第2章 RV减速器的结构与误差分析16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 RV减速器简介16-22
• 2.2.1 RV减速器结构组成16-17
• 2.2.2 RV减速器传动原理17-18
• 2.2.3 RV减速器传动特点18
• 2.2.4 RV减速器传动比和传动效率计算18-22
• 2.3 传动误差分析22-23
• 2.3.1 机构误差的概念22
• 2.3.2 机构的原始误差22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 RV减速器传动误差数学模型的建立24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 传动误差理论24-25
• 3.3 RV减速器等价模型的建立25-27
• 3.4 各零件在啮合处或支承处等价误差的确定27-32
• 3.4.1 渐开线行星传动在啮合处或支承处的等价误差27-28
• 3.4.2 摆线针轮传动在啮合处或接触处的等价误差28-31
• 3.4.3 行星架在支承处或接触处的等价误差31-32
• 3.5 零件作用力的求解32-33
• 3.6 RV减速器传动误差动力学模型的建立33-35
• 3.7 本章小结35-36
• 第4章 RV减速器传动误差数学模型的求解36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 RV减速器传动误差数学模型的求解方法36-39
• 4.2.1 非线性方程求解方法36-37
• 4.2.2 龙格库塔法37-39
• 4.3 RV减速器各构件的质量和转动惯量39-40
• 4.4 系统主要刚度和阻尼的计算40-53
• 4.4.1 输入轴支承刚度40-41
• 4.4.2 渐开线行星齿轮啮合刚度和阻尼41-42
• 4.4.3 摆线针轮啮合刚度和阻尼42-49
• 4.4.4 轴承刚度49-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 零件误差因素对RV减速器传动精度的影响54-70
• 5.1 引言54
• 5.2 RV减速器传动精度测试试验54-56
• 5.2.1 试验方案与设备54-55
• 5.2.2 试验过程与结果55-56
• 5.3 RV减速器传动误差计算及分析56-57
• 5.3.1 数值仿真结果56-57
• 5.3.2 计算与试验结果分析57
• 5.4 单项误差对减速器传动精度的影响57-68
• 5.4.1 渐开线行星齿轮传动相关误差对传动精度的影响58-59
• 5.4.2 摆线针轮传动相关误差对传动精度的影响59-68
• 5.5 本章小结68-70
• 第6章 结论及展望70-72
• 6.1 全文总结70-71
• 6.2 工作展望71-72
• 参考文献72-76
• 附录A 数学模型中的系数矩阵76-84
• 致谢84-85
• 攻读学位期间的研究成果85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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8 陈鹏飞;秦伟;徐波;;摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度计算[J];机械科学与技术;2014年04期

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本文编号：265567