检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王文涛北方工业大学

学位级别：硕士

机器人三大核心技术包括减速器、控制系统、伺服电机,而RV减速器作为机器人关节的一种越来越展现出其强大的优越性。目前RV减速器市场被国外产品垄断,国内产品还处于产品研发试制阶段,还不能形成大批量、系列化产品。国内产品主要存在... 详细信息

机器人三大核心技术包括减速器、控制系统、伺服电机,而RV减速器作为机器人关节的一种越来越展现出其强大的优越性。目前RV减速器市场被国外产品垄断,国内产品还处于产品研发试制阶段,还不能形成大批量、系列化产品。国内产品主要存在寿命短和回转精度不高等问题。本文通过对RV减速器进行热-结构耦合分析找到提高RV减速器寿命的方法。论文详细介绍了RV减速器部分理论分析、有限元模型建立和热-结构耦合分析。主要内容如下：1.根据RV减速器的传动原理和工作方式,基于行星齿轮传动比的计算,导出RV减速器各工作频率的通用理论计算公式,为RV减速器各传动零件旋转频率的计算提供了一种通用、快捷和有效的计算方法。2.根据齿轮啮合原理和坐标变换原理,建立了短幅摆线及摆线轮齿廓方程,利用MATLAB进行仿真分析,得到了短幅摆线凹凸特性、拐点、根切点、曲率、曲率半径及摆线轮齿廓压力角的变化规律。其中短幅摆线内凹部分随短幅系数的增大而缩小,根切点发生在外凸部分曲率半径绝对值最小处,摆线轮不产生根切的最大针齿半径随短幅系数的增大而减小,摆线轮齿廓上各点的压力角是变化的,齿顶和齿根部位压力角大,拐点处压力角较小。研究结果为摆线针轮行星传动的设计制造提供了理论依据。3.通过将渐开线齿轮中的模数概念引入到摆线轮中,使摆线轮各参数的作用更加细化。对各参数的作用加以分类,找出影响传动能力的参数有模数和短幅系数;影响传力性能的参数有短幅系数、针齿半径、传动比。用MATLAB绘出各参数变化时的摆线轮齿廓压力角的分布图,得到最小压力角随各参数的变化规律,得出短幅系数对摆线轮最小压力角的影响最大,针齿半径影响较小,传动比对最小压力角的影响最小。这些规律使摆线轮的设计思路更加清晰,也对以后系列化产品中的摆线轮的设计提供理论基础。4.结合前面摆线轮齿廓特性分析和摆线针轮传动特性分析对RV减速器进行理论力学分析,找到了改善曲柄轴承受力的方法。增加曲柄轴数可以有效降低曲柄轴承的受力,良好的摆线轮压力角使轴承受力相对平稳,增大曲柄轴分布圆半径能减小轴承每个时刻的受力;这些分析为接下来的热-结构耦合分析和整体的结构改进提供理论基础。5.利用ANSYS参数化设计语言APDL对RV减速器进行参数化建模并进行热-结构耦合分析,得到RV减速器的温度场和应力场,并对温度场、摆线轮的应力情况和轴承的应力情况进行了分析。从温度场可以看出,曲柄轴承处温度最高。从应力场可以看出,摆线轮针齿啮合存在偏载现象,曲柄轴承(滚针轴承)和支撑轴承存在偏斜角的情况,对于滚针轴承来说,偏斜角是滚针磨损不均和挤裂的主要原因。搭建试验台对RV减速器的温度场进行实验验证,实验表明温度场较为准确。

关键词： RV减速器摆线针轮传动有限元热-结构耦合

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基于分形理论的RV减速器摆线针轮接触特性分析

基于分形理论的RV减速器摆线针轮接触特性分析

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作者：董威华北理工大学

学位级别：硕士

RV减速器主要用于工业机器人关节减速器,是我国工业强基计划关注的重要零部件之一。针对于RV减速器的研究主要集中在摆线针轮传动上,作为工业机器人的关节减速器,其工作效率与工作精度直接影响着整个机器人的性能。RV减速器是一个二级... 详细信息

RV减速器主要用于工业机器人关节减速器,是我国工业强基计划关注的重要零部件之一。针对于RV减速器的研究主要集中在摆线针轮传动上,作为工业机器人的关节减速器,其工作效率与工作精度直接影响着整个机器人的性能。RV减速器是一个二级传动装置,其核心部件是摆线针轮传动机构,因此,将摆线轮齿与针齿的接触特性作为研究重点。综合应用W-M函数与矢量函数,得出摆线轮齿与针齿的二维及三维粗糙形貌表达式,用Matlab绘制了形貌图。并通过FEIQUANTA 650扫描电子显微镜对摆线轮齿试件进行扫描与构建的二维截面图进行对比验证,通过场发射电子显微镜对摆线轮齿试件进行三维微观平面扫描与构建的三维粗糙形貌图进行对比验证。通过创建的形貌模型,建立摆线轮齿与针齿的接触比例系数,并且对接触比例系数的影响因素进行分析,得出了不同影响因素对接触比例系数的影响趋势。通过数值仿真实验验证了接触比例系数公式。考虑摩擦的情况下,构建了单对摆线轮齿和针齿的分形接触模型,分析得出了摩擦因子、结合面的宏观特征和微观特征对接触特性的影响。结果表明相同载荷下,微观因素中接触面积随摩擦因子的增大而增大,当摩擦因子在0.3以下时,真实接触面积的增幅较小,摩擦因子大于0.3时,真实接触面积的增幅较大;接触面积随结合面粗糙度的增大先增大后减小;宏观因素中接触面积随针齿半径的增大而减小,随中心距的增大而减小,随针轮中心圆半径的增大而增大,随针齿齿数的增大而减小。图59幅;表5个;参55篇。

关键词： RV减速器 W-M函数摆线针轮传动接触比例系数接触模型

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脂润滑条件下RV减速器传动机构摩擦特性研究

脂润滑条件下RV减速器传动机构摩擦特性研究

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作者：史文华郑州大学

学位级别：硕士

RV(Rotate Vector)减速器具有结构紧凑、精度高、传动效率高等特点,被广泛应用于工业机器人等精密制造领域。RV减速器作为工业机器人的核心部件,其摩擦性能将直接影响工业机器人的效率和传动精度。因此,本文针对RV减速器的传动特点,对... 详细信息

RV(Rotate Vector)减速器具有结构紧凑、精度高、传动效率高等特点,被广泛应用于工业机器人等精密制造领域。RV减速器作为工业机器人的核心部件,其摩擦性能将直接影响工业机器人的效率和传动精度。因此,本文针对RV减速器的传动特点,对其内部主要传动机构——摆线针轮传动和齿轮传动开展摩擦特性分析,建立了线接触弹流脂润滑数值计算模型,讨论了摆线针轮传动和齿轮传动的瞬时润滑特性,分析其摩擦特性规律,主要内容如下:(1)分析RV减速器传动原理,并对其传动比进行推导计算。在此基础上,根据所构成的封闭功率流走向,推导了减速器内部各机构部件所传递的转矩,为后续机构传动的摩擦特性分析提供基础。(2)采用Ostwald润滑脂本构方程,建立线接触弹流脂润滑数值计算模型,并对模型进行迭代求解,计算出接触位置的润滑脂膜压力、脂膜厚度等参数分布,讨论了工况参数、结构参数和润滑脂非牛顿性对其影响。(3)对摆线针轮传动进行几何及运动学分析,确定了摆线针轮啮合周期内载荷、卷吸速度和曲率半径的变化规律,建立了摆线针轮传动的瞬时弹流润滑数值模型,得出摆线针轮传动啮合周期内各接触位置的脂膜压力、脂膜厚分布。在弹流润滑计算的基础上,根据膜厚比判定不同接触位置的润滑状态,确定了摆线针轮传动的润滑不良区间,探究了摆线针轮传动的摩擦特性。(4)根据齿轮传动的结构参数、运动学参数和啮合线上的载荷分配,构建齿轮传动的瞬时弹流润滑计算模型,求解直齿轮传动从啮入点到啮出点各啮合位置上的润滑脂膜压力和脂膜厚分布,根据弹流计算的膜厚比判定啮合线上各位置的润滑状态,分析齿轮传动的摩擦特性;最后开发摆线针轮传动和齿轮传动的摩擦特性分析程序,为RV减速器传动机构的润滑计算提供便利。

关键词： RV减速器弹流脂润滑摆线针轮传动齿轮传动摩擦特性

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基于分形理论的摆线针轮接触模型研究

基于分形理论的摆线针轮接触模型研究

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作者：韩家宝大连交通大学

学位级别：硕士

摆线针轮传动系统以传动比大、传动效率高、回转精度高、寿命能力长等优点而广泛应用于高精密制造行业。目前对摆线针轮传动接触特性的研究大多基于Hertz接触模型,忽略了接触表面情况对接触特性的影响,在计算接触面积存在较大误差。因此... 详细信息

摆线针轮传动系统以传动比大、传动效率高、回转精度高、寿命能力长等优点而广泛应用于高精密制造行业。目前对摆线针轮传动接触特性的研究大多基于Hertz接触模型,忽略了接触表面情况对接触特性的影响,在计算接触面积存在较大误差。因此,研究摆线针轮结合面微观形貌,对准确计算摆线针轮接触应力,提高摆线轮与针齿的加工精度和啮合质量有重要意义。本文从微观角度考虑,基于分形理论研究摆线针轮表面微观形貌对接触性能的影响,主要研究内容如下:(1)基于分形理论和WM函数对二维、三维粗糙表面形貌进行模拟,研究分形维数D、粗糙度幅值参数G、微凸体频率指数n的变化对表面形貌的影响。得出结论:参数D的增加以及G和n的减小都会使物体的表面粗糙度减小,使接触表面形貌变平滑。(2)在MB分形模型的基础上,通过引入摩擦系数和曲面接触系数,建立考虑摩擦影响的摆线针轮分形接触模型并进行仿真,分析摩擦因数μ、分形维数D、粗糙度幅值参数G、材料特性参数φ和粗糙度Ra的变化情况以及对分形接触模型的影响。得出结论:参数μ和G减小以及φ增加有利于提高接触性能,参数D和Ra的取值不同,对分形模型的影响存在着最优值,验证摆线针轮分形接触模型的准确性。(3)将摆线针轮相关参数带入分形接触模型中,计算出基于分形理论的接触应力。通过参数化建模及有限元仿真,求得基于有限元法的接触应力。利用Hertz接触理论计算出接触应力。将三者计算结果进行对比分析,得出结论:摆线针轮传动系统的接触应力随着针齿号的增加呈先增大后逐渐减小的趋势且分形模型计算结果较大,验证分形理论计算方法的正确性。(4)将摆线轮分形接触模型与接触热导公式结合,建立摆线针轮接触热导模型。分析接触载荷P、分形维数D、粗糙度幅值参数G、材料性质参数φ和摩擦系数μ等参数对接触热导H的影响。然后对考虑接触热导的倒数(接触热阻)的摆线针轮模型进行热结构仿真,分析有无接触热阻对摆线针轮传动系统的影响。得出结论:接触热导与参数P、D、φ呈正相关,与G、μ呈负相关,考虑接触热阻会使摆线针轮传动系统的温度升高且热变形量增大。

关键词：分形理论摆线针轮传动接触应力有限元分析接触热导

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RV减速器传动精度分析与新型减速器设计

RV减速器传动精度分析与新型减速器设计

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作者：张帆天津大学

学位级别：硕士

面向工业机器人对高精度高效率减速器的迫切需求,本文以RV减速器为研究对象,在分析其结构与传动原理的基础上,开展了几何特性、静力学、动态精度仿真及新型减速器开发等方面研究,旨在为高精密减速器精度分析和设计提供理论依据。本文的... 详细信息

面向工业机器人对高精度高效率减速器的迫切需求,本文以RV减速器为研究对象,在分析其结构与传动原理的基础上,开展了几何特性、静力学、动态精度仿真及新型减速器开发等方面研究,旨在为高精密减速器精度分析和设计提供理论依据。本文的主要工作与研究成果如下:分析了RV减速器结构与传动原理,针对低速级摆线针轮传动机构,推导了摆线轮运动的刚体位移矩阵,采用反转法建立了摆线轮齿廓方程,构造了摆线轮的曲率半径和啮合角解析式,揭示了曲率半径和啮合角随曲柄轴的回转变化规律。结果表明,摆线轮齿廓外凸齿顶与内凹齿根的交界处曲率半径无穷大;啮合角最大值与最小值的差值随偏心距的减小而单调递减。建立了计入几何误差的整机静力学模型,基于赫兹接触理论,分析了负载作用下摆线轮与针齿销真实啮合点的位置,计算了该点的接触刚度,得到了实际啮合齿数、各轮齿啮合力和轴承的支承力。结果表明,啮合齿数取决于几何误差、负载及曲柄轴的转角位置,两片摆线轮受力大小随安装误差增大而增大,输出盘与刚性盘的受力大小均随曲柄轴周转发生波动。考虑了轮齿啮合刚度和轴承刚度等因素,采用集中参数法,在UG环境下建立了RV减速器的多体动力学模型。计入额定转速和负载力矩,利用内嵌的ADAMS求解器,分析了RV减速器的力学特性和动态传动精度。结果表明,整机的轴承力随输出盘和曲柄轴回转呈周期性变化。其中,转臂轴承与支承轴承受力相比,波动幅值较大;总回差随修形量和负载力矩的增大而增大,随整机刚度的增大而减小;回转传动误差随修形量、负载力矩和刚度的变化规律并不显著。详细分析了RV减速器的拓扑结构,借鉴活齿传动机构高刚度、大速比的传动特性,探讨了一种渐开线行星传动与活齿传动结合的二级封闭式传动新型减速器,在UG环境下建立了虚拟样机,仿真分析了其运动学特性,验证了该种传动形式的有效性,从而为高精密减速器的创新设计提供一种新思路。

关键词： RV减速器摆线针轮传动多体动力学动态传动精度新型减速器

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基于弹流润滑理论的摆线针轮动态特性研究

基于弹流润滑理论的摆线针轮动态特性研究

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作者：陈昱霖大连交通大学

学位级别：硕士

摆线针轮传动机构因其传动比范围大、传动精度高、体积小、使用寿命长等特点,而被广泛应用于微型机械、工业机器人和精密测量仪器等相关产业中。为了减少摆线针轮在精密传动过程中的磨损和振动噪声,优化结构受力,通常在接触区域添加润滑... 详细信息

摆线针轮传动机构因其传动比范围大、传动精度高、体积小、使用寿命长等特点,而被广泛应用于微型机械、工业机器人和精密测量仪器等相关产业中。为了减少摆线针轮在精密传动过程中的磨损和振动噪声,优化结构受力,通常在接触区域添加润滑剂,弹流润滑性能的好坏对摆线针轮传动性能和使用寿命有直接的影响,所以分析不同工况、不同润滑条件下摆线针轮传动系统的动态特性,具有重要的理论价值与实践意义。论文主要研究内容如下:(1)分析摆线针轮传动的几何与运动特性,得到啮合周期中的等效曲率半径、卷吸速度和单位线载荷等参数,作为弹流润滑计算的前提条件。采用等温一维Reynolds方程,基于Ostwald润滑脂本构模型,考虑粘度、密度和载荷平衡条件等因素建立摆线针轮传动线接触脂润滑弹流润滑数学模型。对非线性数学模型进行无量纲化及差分化处理,并给出计算收敛条件,在不同压力区分别使用高斯赛德尔迭代法和雅可比双极子迭代法,为后续数值求解提供理论依据。(2)将弹流润滑数学模型计算结果与Dowson-Higginson经验公式解进行比较,验证数学模型的正确性。结合摆线针轮传动的运动学特性,分析单位线载荷、当量曲率半径及卷吸速度等变量对润滑性能的影响,工况参数中载荷的变化对结果影响显著,润滑参数中流变指数对结果影响显著。对比不同啮合位置的润滑性能,5号齿位置较为特殊。对影响润滑性能的参数进行正交试验设计,得到正交试验水平表,参照此表对试验组进行计算,得出二次压力峰值和最小膜厚。利用响应曲面法对结果进行处理,得到两结果变量的最优预测模型以及反差分析表,将预测公式结果与数值计算结果做对比,证明拟合回归模型具有较高的可靠性。通过方差分析表及3D响应曲面图判断双因素交互对结果的影响程度,粘度和当量曲率半径的组合对二次压力峰值影响最大,当量曲率半径与卷吸速度的组合对油膜厚度的影响作用最大。(3)建立摆线针轮传动参数化模型并进行多体动力学仿真。分析关键部件摆线轮、输出轴的速度特性、受力特性及啮合齿数,结果表明各针齿受接触力曲线相似但不完全相同,曲线随时间呈现有规律错位分布,最大接触力数值在590N上下浮动。对摆线轮做FFlex处理,与针齿进行刚柔耦合仿真,讨论相邻针齿位置及同一针齿沿齿宽方向受应力的变化规律。结果表明同时啮合齿中5号齿受应力最大为159.43Mpa,同一啮合位置在齿宽方向应力主要集中在端面上。(4)比较四种油膜刚度计算模型特点,采用全局法计算油膜刚度。将油膜刚度与接触刚度进行耦合,采用耦合后的综合刚度进行传动系统动力学仿真,结果显示润滑前后动力学特性有所改变。分析不同粘度、流变指数、载荷及转速条件对油膜刚度及综合刚度的影响,进而比较不同综合刚度下摆线轮动力学特性,结果表明:粘度、流变指数对摆线轮受力影响不大,但对啮合时间及啮合起始时间点有一定影响。载荷变化对摆线轮受力影响明显,且载荷越大,啮合时间越长,转速主要影响啮合次数。

关键词：摆线针轮传动弹流润滑油膜刚度刚柔耦合

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二级同轴摆线传动动态激励及响应分析

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新型工业化 2014年第6期 54-59页

作者：冉毅杜雪松孙章栋季洋江重庆大学机械传动国家重点实验室

环式减速机在使用过程中常出现振动、噪声大、发热等问题,提出一种由一级渐开线传动和一级摆线传动组成的二级同轴双曲柄行星传动,对其结构特点及传动原理进行了分析;在综合考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上,建立了包... 详细信息

环式减速机在使用过程中常出现振动、噪声大、发热等问题,提出一种由一级渐开线传动和一级摆线传动组成的二级同轴双曲柄行星传动,对其结构特点及传动原理进行了分析;在综合考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上,建立了包含齿轮副、传动轴、轴承和箱体的齿轮系统完整的动力学模型,,反映了传动系统和结构系统的耦合效应;考虑减速机三种内部激励情况下,用有限元软件预估了齿轮箱的动态响应,验证了该结构的合理性。

关键词：二级同轴传动摆线针轮传动时变刚度内部动态激励

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推杆减速机——一种新型传动的设想

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中国机械工程 1979年第Z1期 43-56+67页

作者：朱绍仁二汽设备制造厂

推杆减速机是受谐波齿轮传动的启发而设想的一种传动方案。它用刚性构件代替谐波传动的弹性构件,从而保留谐波齿轮传动的优点,克服其不便应用于功率传动的不足。它与摆线针轮传动相类比,相当于把摆线轮与针齿及柱销的位置互换了一下,推... 详细信息

推杆减速机是受谐波齿轮传动的启发而设想的一种传动方案。它用刚性构件代替谐波传动的弹性构件,从而保留谐波齿轮传动的优点,克服其不便应用于功率传动的不足。它与摆线针轮传动相类比,相当于把摆线轮与针齿及柱销的位置互换了一下,推杆传动的齿圈相当于摆线轮,传动杆两边的滚子相当于针齿及柱销,从而克服摆线针轮传动零件加工精度高的困难。本文讨论推杆传动的原理、计算、受力分析、效率计算、主要零件的加工,并作了粗略的误差分析。在与其它多点接触的传动形式相比较中,以应用较为广泛的摆线针轮传动为例,作了粗略的比较。

关键词：减速机传动杆阿基米德曲线推杆摆线针轮传动滚子半径齿廓柱销套齿圈

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摆线齿轮磨削加工产生龟裂原因分析

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现代零部件 2006年第4期 90-91页

作者：李淑英湖南衡阳财经工业职业技术学院

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小型轻便输送机在煤矿生产中的应用前景

引用

淮南职业技术学院学报 2002年第2期2卷 22-23,26页

作者：王虹琳淮北矿业集团秋艳公司安徽淮北235000

从QSGD2804/4型轻便输送机结构特点及主要技术参数的设计计算从而论述输送机的应用前景。

关键词：小型轻便输送机煤矿生产应用摆线针轮传动技术参数设计结构

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