CTC齿形谐波传动啮合参数的优化研究

发布时间：2017-05-29 16:03

  本文关键词：CTC齿形谐波传动啮合参数的优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：谐波齿轮传动因具有结构小、质量轻、传动比大、传动平稳、传动精度高以及负载能力大等优点而应用得越来越广泛,但使用者对其的各传动性能要求也越来越高,对于谐波技术研究者来说这不仅是挑战也是机遇。根据国内外学者研究的结果可知,设计开发合理的齿廓齿形对提高谐波传动的传动性能效果显著,本文是从这个研究方向出发,设计了合理的齿廓齿形以及与之相匹配的三大件(柔轮、刚轮、波发生器)的结构参数以达到谐波减速器的最优化配置。 在研究的过程中,充分考虑到从减少刀具数量、方便加工齿形等加工工艺成本条件下,提出了两种研究谐波传动的技术方案,建立了通过齿廓法线法求解刚、柔轮的共轭齿廓的数学模型,并以基准齿形的各参数以及加工刚、柔轮时的变位系数为变量,通过matlab软件编写计算刚、柔轮的齿廓以及理论啮合侧隙、干涉检验的程序来判断所设计齿形的正确性。 按课题要求设计了谐波减速器,设计了柔轮、刚轮、波发生器的具体结构,并通过理论计算结合有限元分析校核了柔轮的疲劳强度以及柔性轴承的疲劳寿命。 设计搭建了测试谐波齿轮传动精度以及回程差的静态试验台、测试效率和温升的性能负载试验台。测试了谐波样机的传动精度以及回程差,通过效率温升实验标定了该谐波样机的额定载荷以及极限载荷。
【关键词】：谐波传动 基准齿形 侧隙 传动精度 传动效率
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 引言7
• 1.2 谐波齿轮的国内外研究现状7-9
• 1.3 谐波齿轮的应用领域9-11
• 1.4 研究的目的与意义11-12
• 1.5 本文研究的内容12-14
• 2 CTC齿形谐波齿轮的工作原理及其共轭齿廓的理论推导14-29
• 2.1 谐波齿轮传动的组成14-15
• 2.2 谐波齿轮传动的工作原理15-16
• 2.3 谐波齿轮传动的啮合理论16-17
• 2.4 设计谐波齿轮的技术路线17-19
• 2.5 CTC齿形滚刀的基准齿形及其参数方程19
• 2.6 柔轮齿廓的求解19-21
• 2.6.1 滚刀齿顶AB段共轭出柔轮左侧齿根齿廓21
• 2.6.2 滚刀中间BC段共轭出柔轮左侧中间齿廓21
• 2.6.3 滚刀齿根CD段共轭出柔轮左侧齿顶齿廓21
• 2.7 刚轮齿廓的求解21-26
• 2.7.1 技术路线一----通过柔轮齿廓共轭出刚轮的理论齿廓25
• 2.7.2 技术路线二----通过插齿刀加工出刚轮的实际齿廓25-26
• 2.8 柔轮和刚轮啮合侧隙的求解26-28
• 2.9 本章小结28-29
• 3 CTC齿形的齿廓参数优化及算例29-41
• 3.1 滚刀基准齿形参数30-31
• 3.2 柔轮相关参数的选取31
• 3.3 具体算例31-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 谐波减速器的结构设计41-52
• 4.1 柔轮的结构设计41-43
• 4.1.1 柔轮的结构形式41-42
• 4.1.2 杯型柔轮的几何尺寸42-43
• 4.2 刚轮的结构设计43-44
• 4.3 波发生器的几何形状44-45
• 4.4 柔轮的强度分析45-47
• 4.4.1 轮齿工作面的耐磨分析45-46
• 4.4.2 柔轮的疲劳强度分析46-47
• 4.5 波发生器柔性轴承的寿命分析47-49
• 4.6 柔轮有限元分析49-51
• 4.7 本章小结51-52
• 5 谐波减速器的装配与性能测试52-65
• 5.1 装配前的准备工作52-53
• 5.2 零部件的组装与调试53
• 5.3 谐波减速器传动误差及回差的测试53-58
• 5.3.1 谐波减速器传动静态试验台的搭建53-54
• 5.3.2 谐波减速器传动误差的测试54-56
• 5.3.3 谐波减速器传动回程差的测试56-58
• 5.4 谐波减速器效率与温升的测试58-64
• 5.4.1 谐波减速器性能负载测试台的搭建59-60
• 5.4.2 谐波减速器性能负载测试数据采集和处理60-64
• 5.5 本章小结64-65
• 6 总结与展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙瑞涛,辛洪兵,丁熙元,郑伟智,秦宇辉;谐波齿轮传动系统的各误差分量及其综合[J];北京工商大学学报(自然科学版);2002年01期

2 秦宇辉,辛洪兵,李增,肖亚平;谐波齿轮减速器传动性能的实验研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2004年03期

3 潘光华;谐波齿轮机构在商业表格印刷机中的应用[J];包装工程;2003年03期

4 饶振纲;谐波齿轮减速器的设计研究[J];传动技术;1995年02期

5 任德清;谐波齿轮传动中柔性轴承寿命的计算[J];轴承;1990年03期

6 张福润,罗伯勋;建立啮合方程的B矩阵法[J];华中理工大学学报;1990年02期

7 李召华;杨帆;韩梅;;谐波齿轮传动装置的传动精度分析[J];机电产品开发与创新;2010年02期

8 阳培,张立勇,王长路,王建敏;谐波齿轮传动技术发展概述[J];机械传动;2005年03期

9 崔博文,沈允文;谐波齿轮传动的接触状态分析及侧隙计算[J];机械科学与技术;1996年04期

10 阳培;王长路;王长明;张立勇;;谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究[J];机械强度;2006年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王爱东;机器人用谐波齿轮传动装置的运动精度分析[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2001年

2 刘书海;基于运动几何学的谐波齿轮传动齿形的研究[D];大连理工大学;2003年

3 李书功;谐波齿轮柔轮有限元力学分析及结构参数改进[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

4 姚继蔚;谐波齿轮传动的参数化设计及其仿真技术研究[D];河北工业大学;2006年

5 赵兴;短筒谐波齿轮传动研究[D];大连理工大学;2009年

6 周卫东;渐开线谐波齿轮传动齿廓参数优化及动态仿真[D];大连理工大学;2008年

7 庄小红;等效椭圆谐波齿轮减速器的研究[D];重庆大学;2008年

8 薄书信;谐波齿轮传动柔轮应力及轮齿磨损分析[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 李志刚;谐波齿轮传动短杯柔轮的有限元分析及结构优化设计研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

10 王天赐;谐波齿轮传动中柔轮的有限元分析[D];西北农林科技大学;2010年

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