NGW行星齿轮减速器回差分析

发布时间：2021-10-05 10:43

　　伺服系统是一种重要的自动控制系统，精密行星齿轮减速器在伺服系统中的应用正日趋广泛。精度、稳定性和灵敏度是伺服系统的三项重要性能指标，而闭环伺服系统的稳定性和灵敏度在很大程度上取决于能否将其中齿轮装置的回差控制在要求的范围内。行星齿轮减速器的回差分析与计算问题，在国内一直处于研究探索之中。 本文结合工程需要，针对NGW行星齿轮减速器，主要做了如下工作： 1)本文首次提出了NGW行星齿轮减速器回差的概率计算方法，推导出了计算公式，并通过实例验证了计算方法和公式的正确性。采用概率计算方法，可以避免极值法导致不经济设计的缺点。该方法根据生产批量与齿轮精度要求的不同，分别给出了以单项误差为参数和以综合误差为参数的计算公式，可以满足不同生产条件的需求。用该方法可以在设计阶段对设计方案能否达到回差要求做出预先评估，还可以比较多个设计方案，进行“多中择优”。行星齿轮减速器回差的概率预测方法的提出，也使其所在的整个系统的概率误差预测成为可能。 2)本文较全面地分析了影响行星齿轮减速器静态回差的主要因素，所研究的回差来源包括了行星齿轮减速器主要零部件的制造、装配误差以及温度变化、弹性变形... 

【文章来源】：机械科学研究总院北京市

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第1章 绪论
    1.1 伺服系统及其应用
    1.2 传动链的回差及其对伺服系统的影响
    1.3 精密行星齿轮减速器在伺服系统中得到应用的原因
    1.4 国内外精密行星齿轮减速器的技术现状
    1.5 课题的项目背景
    1.6 课题的意义
    1.7 主要研究内容
第2章 NGW行星齿轮减速器的回差分析
    2.1 侧隙及其与回差的关系
        2.1.1 侧隙的分类
        2.1.2 不同侧隙间的关系
        2.1.3 圆周侧隙与回差间的关系
        2.1.4 单级行星轮系的侧隙与回差的关系
    2.2 回差的来源
        2.2.1 一般平行轴齿轮机构的回差来源
        2.2.2 行星轮系的回差来源
    2.3 齿厚减薄对侧隙的影响
        2.3.1 切齿径向进刀误差ΔE_r对侧隙的影响
        2.3.2 齿厚偏差ΔE_s对侧隙的影响
        2.3.3 公法线平均长度偏差ΔE_(wm)对侧隙的影响
        2.3.4 量柱测量距偏差ΔE_M对侧隙的影响
        2.3.5 相应的太阳轮、行星轮和内齿圈的侧隙
    2.4 齿轮的几何偏心对侧隙的影响
        2.4.1 齿圈径向跳动ΔF_r对侧隙的影响
        2.4.2 径向综合误差ΔF″_i对侧隙的影响
        2.4.3 相应的太阳轮的侧隙
        2.4.4 相应的行星轮的侧隙
        2.4.5 相应的内齿圈的侧隙
    2.5 齿轮固有误差的综合检验
    2.6 中心距偏差Δf_a对侧隙的影响
    2.7 箱体孔距偏差ΔF_a对侧隙的影响
    2.8 轴线平行度误差对侧隙的影响
        2.8.1 x方向轴线平行度误差Δf_x对侧隙的影响
        2.8.2 y方向轴线平行度误差Δf_y对侧隙的影响
    2.9 行星架的误差对侧隙的影响
        2.9.1 行星架的中心距偏差对侧隙的影响
        2.9.2 行星架上行星轴孔中心的切向位置偏差对侧隙的影响
        2.9.3 行星架偏心对侧隙的影响
        2.9.4 行星架轴承孔对行星架基准轴线的平行度误差对侧隙的影响
    2.10 轴承的间隙类误差对侧隙的影响
        2.10.1 不同受力状况下轴承的间隙类误差对侧隙的影响
        2.10.2 相应的基本构件的侧隙
        2.10.3 相应的行星轮的圆周侧隙
    2.11 轴承固定环的偏心对侧隙的影响
    2.12 部件的间隙误差对侧隙的影响
        2.12.1 部件的安装间隙对侧隙的影响
        2.12.2 部件安装引导部分的偏心对侧隙的影响
        2.12.3 部件轴的径向游隙对侧隙的影响
        2.12.4 相应的太阳轮的侧隙
    2.13 键与键槽的间隙对侧隙的影响
    2.14 装置误差中的偏心类误差对侧隙的影响
        2.14.1 轴承动环偏心产生的侧隙
        2.14.2 安装齿轮处轴的径向跳动产生的侧隙
        2.14.3 齿轮内孔与轴的间隙产生的侧隙
        2.14.4 部件轴的跳动产生的侧隙
        2.14.5 相应的太阳轮的侧隙
        2.14.6 相应的行星轮和行星架的圆周侧隙
    2.15 环境温度变化对回差的影响
    2.16 轴的扭转变形对回差的影响
    2.17 轴的弯曲变形对回差的影响
    2.18 单级行星轮系回差的基本综合式
        2.18.1 轮系回差的主要部分
        2.18.2 轴的扭转变形引起的回差
        2.18.3 轴的弯曲变形引起的回差
    2.19 行星齿轮传动链回差的基本综合式
第3章 NGW行星齿轮减速器回差的概率计算
    3.1 随机变量的数字特征
        3.1.1 数学期望
        3.1.2 方差
        3.1.3 标准差
        3.1.4 极限偏差
    3.2 齿轮传动链精度参数的典型分布及其数字特征
        3.2.1 正态分布
        3.2.2 均匀分布
        3.2.3 瑞利分布
        3.2.4 机构总误差的分布
    3.3 误差分类
    3.4 各回差来源及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.1 切齿进刀量误差ΔE_r及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.2 公法线平均长度偏差ΔE_(wm)及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.3 量柱测量距偏差ΔE_M及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.4 齿轮的几何偏心及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.5 双啮中心距偏差ΔE″_a及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.6 中心距偏差Δf_a及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.7 箱体孔距偏差ΔF_a及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.8 行星架轴承孔对行星架基准轴线的平行度误差及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.9 轴承的间隙类误差及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.10 轴承固定环的偏心及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.11 部件安装引导部分的偏心及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.12 部件的间隙误差及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.13 键与键槽的间隙及其所产生侧隙的数字特征
        3.4.14 装置误差中的偏心类误差及其所产生侧隙的数字特征
    3.5 单级行星齿轮系回差的概率综合式
        3.5.1 侧隙主体部分的数字特征
        3.5.2 折算到入轴上的行星轮系回差的数字特征
        3.5.3 折算到出轴上的行星轮系回差的数字特征
    3.6 行星齿轮传动链回差的概率综合式
第4章 计算实例
    4.1 已知条件
    4.2 分步计算
        4.2.1 计算温度变化引起的回差
        4.2.2 计算轴的扭转及弯曲变形引起的回差
        4.2.3 计算各级侧隙的均值因子E
        4.2.4 计算各级侧隙的方差因子D
        4.2.5 计算各级轮系回差的均值
        4.2.6 计算各级轮系回差的标准差
    4.3 计算结果及测试结果
第5章 减小回差的措施
    5.1 方案设计阶段
        5.1.1 合理分配各级回差以减小传动链回差
        5.1.2 合理分配各级传动比以减小传动链回差
        5.1.3 合理确定太阳轮分度圆直径d_1
    5.2 技术设计阶段
        5.2.1 齿轮设计
        5.2.2 轴承选择及装配
        5.2.3 轴的设计
        5.2.4 孔轴配合
        5.2.5 行星架的精度要求
        5.2.6 刚度
    5.3 装配调试阶段
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]限动天线传动系统回差的分析与控制[J]. 史佐明.  西安电子科技大学学报. 2004(02)
[2]某雷达数据传动回差设计分析[J]. 简元,许兵.  现代电子技术. 2003(20)
[3]齿轮传动回差对传动精度的影响[J]. 付圣林.  光电技术应用. 2003(05)
[4]浅谈提高传动链传动精度的结构措施[J]. 孟昭强,赵民.  山东机械. 2003(04)
[5]用概率统计法计算齿轮机构的回差[J]. 叶期传,徐辅仁,王新华.  机电设备. 2003(01)
[6]渐开线圆柱齿轮齿厚偏差与齿厚公差计算图[J]. 车世明.  机械传动. 2000(04)
[7]齿轮传动中空回的产生及消除[J]. 康宏亮.  机械研究与应用. 1999(04)
[8]弹簧消隙小模数齿轮传动链回差计算分析及工程应用[J]. 高卫.  火控雷达技术. 1999(04)
[9]环境温度对齿轮传动机构空程误差的影响[J]. 高卫.  火控雷达技术. 1999(03)
[10]齿轮副最小极限侧隙计算方法的改进[J]. 薛磊江.  机械. 1998(04)



本文编号：3419576