RV减速器传动精度及固有特性研究

发布时间：2017-05-28 05:05

  本文关键词：RV减速器传动精度及固有特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装备制造业是现代工业的一个重要组成部分，涉及航天、国防、精密机械等领域。高精度减速器作为装备制造业中机械传动部分的一种重要基础件，对保障产品加工精度及可靠性有重要意义。RV减速器是一种在传统摆线传动机构上改进而来新型二级减速器，兼有摆线传动和渐开线齿轮传动的诸多优点，传动效率高、运行平稳、精度高、结构紧凑，适用于各类工作场合。为提高RV减速器的加工经济性，扩大在工业领域的应用范围，论文针对其系统传动精度和轴系零件的振动特性等进行了较深入的研究。主要完成了以下工作： 分析RV减速器的结构形式与基本原理，利用转化机构法对系统的传动比计算方法进行了研究，探讨了其传动特性；研究了外摆线齿廓曲线的形成方法，分析了摆线机构的连续传动条件；推导了外摆线的理论廓线和实际廓线方程，并利用三维软件Pro/e得到所需的摆线模型。 从机构误差的形成原因入手，分析了RV系统传动精度的相关特点，利用等价模型法建立了零件制造误差及微位移的等效误差模型；根据误差的单项影响机理，研究了单一机构对减速器整机输出精度的影响规律，并构建了其分析函数，结果表明输出机构的扭转刚度分析是研究系统传动精度的重要环节。 基于应力函数法，将RV减速器输出机构简化为弹性柱体，对其进行扭转问题分析，，构建了其计算数学模型；利用Workbench对减速器输出机构的扭转变形进行模拟，由变形量计算出行星架和针齿壳两种输出机构的扭转刚度；研究了在输出机构刚度取极值时减速器的抗冲击性能。 分别以离散理论和有限元模态仿真对减速器轴系零件的固有特性进行了研究。利用离散理论构建了轴系的扭转振动方程，分析了曲柄轴和输入轴在自由状态和受迫状态两种情况下的低阶固有特性，得出了其危险频率。并在Workbench中对轴系的低阶模态进行了仿真计算，验证了理论计算的正确性。最后针对引发系统共振的因素提出了改进措施，达到改善传动系统动态性能的目的。
【关键词】：RV减速器 传动精度 应力函数法 有限元 扭转刚度
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 RV 传动概述11-14
• 1.2.2 摆线传动的研究现状14
• 1.2.3 减速机构传动精度的研究现状14-16
• 1.3 本文主要研究内容16-18
• 第二章 RV 传动的理论基础18-29
• 2.1 RV 减速器的结构与基本原理18-19
• 2.2 RV 传动的理论特性19-21
• 2.2.1 RV 传动特点19
• 2.2.2 RV 减速器传动比的推导19-21
• 2.3 摆线针轮啮合传动原理21-26
• 2.3.1 摆线轮齿廓的形成方法21-23
• 2.3.2 摆线形成方法之间的关系23-24
• 2.3.3 摆线传动连续啮合的条件24-26
• 2.4 摆线轮齿廓曲线的一般参数方程26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 RV 减速器的传动精度理论29-45
• 3.1 机构误差的基本理论29-30
• 3.1.1 机构误差29
• 3.1.2 影响机构误差的几个环节29-30
• 3.2 RV 传动的误差分析30-33
• 3.2.1 减速器对机器人运行精度的影响30-31
• 3.2.2 传动精度的体现及评定指标31-32
• 3.2.3 等价模型法32
• 3.2.4 回转误差32-33
• 3.3 RV 传动系统的等价误差33-40
• 3.3.1 回转误差的等价模型33-35
• 3.3.2 零件加工误差和装配误差产生的等价误差35-39
• 3.3.3 零件微位移产生的等价误差39-40
• 3.4 影响减速器传动精度的主要因素40-44
• 3.4.1 误差的独立作用原理40-42
• 3.4.2 减速器的回转误差的主要来源42
• 3.4.3 RV 传动系统的误差链42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 基于有限元的输出机构扭转变形分析45-60
• 4.1 扭转问题的有限元分析理论45-51
• 4.1.1 扭转分析边界条件45-48
• 4.1.2 应力函数的有限元计算48-51
• 4.2 有限元简介51-52
• 4.2.1 有限单元法51-52
• 4.2.2 Workbench 简介52
• 4.3 基于有限元的扭转变形分析52-58
• 4.3.1 原始数据52-53
• 4.3.2 模型导入与网格划分53-55
• 4.3.3 加载求解55-56
• 4.3.4 结果分析56-58
• 4.4 过载分析58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第五章 轴系零件的模态分析60-79
• 5.1 轴类扭转振动的离散化求解方法60-63
• 5.1.1 连续系统的离散理论60-61
• 5.1.2 轴类扭转振动的偏微分运动求解61-63
• 5.2 曲柄轴及输入轴扭转振动的偏微分求解方法63-69
• 5.2.1 曲柄轴扭振的求解63-66
• 5.2.2 输入轴扭振的求解66-69
• 5.3 有限元模态仿真分析的基本理论69-70
• 5.4 轴系在实际支撑边界条件下的模态仿真70-76
• 5.4.1 轴系模型的结构简化及导入70-71
• 5.4.2 有限元仿真前处理71-74
• 5.4.3 曲柄轴的模态特性分析74-75
• 5.4.4 输入轴的模态特性分析75-76
• 5.5 轴系避免共振的优化方案及前后对比76-78
• 5.5.1 曲柄轴的模态优化77
• 5.5.2 输入轴的模态优化77-78
• 5.6 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 总结79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-84
• 致谢84-85
• 攻读学位期间发表论文85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：401943