一、二齿差摆线针轮行星传动的受力分析（论文文献综述）
郭争辉[1]（2021）在《考虑误差的三齿差摆杆活齿动力学研究》文中研究说明摆杆活齿传动是由少齿差行星传动演变而来的传动形式,具有结构紧凑、承载能力高等优点,三齿差摆杆活齿传动的激波器为圆弧三边形,存在三个激波,相比二齿差摆杆活齿传动,三齿差摆杆活齿传动承载能力更为突出,在起重运输等工业领域具有更广泛的应用前景,系统构件误差对系统动态特性存在较大影响,激波器的对称形状使得影响更为突出,为获得良好的动态特性而对系统所有误差都进行考虑,显然不符合数字化制造的发展要求,因此需要确定对系统动态特性影响较大的关键误差,保证系统具有良好动态特性,同时提高生产效率。对三齿差摆杆活齿传动进行齿形设计,对其结构和传动原理进行介绍,采用等价模型法建立三齿差摆杆活齿传动等价误差模型,分析主要构件的误差和微位移,并将其转化在力作用线上得到其引起的等价误差,计算总等价误差并根据总等价误差计算作用在各主要构件上的力。根据牛顿第二定律建立各主要构件的动力学方程,并对动力学方程进行统一整理,建立系统质量矩阵、刚度矩阵、负载矩阵、误差矩阵,计算激波器-摆杆活齿、中心轮-摆杆活齿、活齿架-摆杆活齿啮合副啮合刚度和支承刚度,求解得到三齿差摆杆活齿传动系统的固有频率。采用杜哈梅积分求解动力学方程,得到不考虑误差和考虑单项误差的系统动力学响应曲线,将其进行对比,确定主要构件中影响系统动力学较大的关键误差,将考虑主要构件全部误差与主要构件关键误差的动力学响应曲线进行对比,确定两种曲线较为接近,改变主要构件关键误差可以较好的改善系统动态特性。基于ADAMS中的Vibration振动仿真模块对考虑主要构件全部误差和关键误差的两组样机模型进行仿真,加工三齿差摆杆活齿减速器样机,选取关键误差作为研究对象,加工两组精度不同的试验工件,组成两组样机并对两组样机进行振动加速度测试试验,再次确定改变主要构件关键误差可以较好的改善系统动态特性。本文对考虑误差的三齿差摆杆活齿传动动态特性进行研究,对合理分配主要构件加工精度、改善三齿差摆杆活齿传动动态特性具有重要意义。
李永昆[2]（2021）在《二齿差摆杆活齿传动系统不均匀载荷特性研究》文中认为少齿差行星传动演变而来的二齿差摆杆活齿传动,由于多齿啮合特性,使其具有更强承载能力,而且激波器结构对称,保证了多齿啮合过程中对称啮合副受力均衡,自平衡性强,动态性能稳定,在工况复杂的矿山、船舶、车辆等诸多领域有广泛应用前景。但在实际工况下,由于内外激励等因素影响,使传动系统中对称啮合副的载荷不均匀性明显,会使系统振动增加、齿面疲劳破坏、活齿损坏,严重影响了系统的传动性能。因此有必要对二齿差摆杆活齿不均匀载荷的影响因素展开研究,从而改善传动系统受载状态。以二齿差摆杆活齿为研究对象,基于集中参数理论,建立含间隙的平移-扭转耦合动力学等效模型,利用作用线增量法分析啮合线上产生的等效啮合误差,使用变形协调关系,计算啮合副的啮合刚度,通过分析各构件之间相对位移关系,推导系统动力学微分方程,利用Newmark法求解得到系统振动响应。推导动载荷计算公式,使用载荷比例系数评价系统载荷不均匀性。对比分析激波器与中心轮相关误差、齿侧间隙、负载转矩和输入转速对系统载荷比例系数的影响,并找出对系统载荷不均匀性影响最大的误差因素。基于Adams动力学仿真软件,建立含不同误差的激波器和中心轮虚拟样机模型,设置不同负载转矩、输入转速,进行动载荷仿真分析。对比其载荷历程和载荷比例系数变化趋势,分析各激励对系统载荷不均匀性的影响。通过设计、搭建动载荷测量试验平台,使用应变采集测试系统,测试不同负载转矩、输入转速下中心对称活齿啮合副的应变历程。对数据分析后得到不同工况下载荷比例系数变化趋势,与理论计算、仿真分析结果对比,验证负载转矩和输入转速对系统载荷不均匀性的影响。通过对系统载荷不均匀性的相关研究,最终得到激波器和中心轮相关误差中影响系统载荷不均匀性的关键激励因素,以及负载转矩和输入转速对系统载荷分配的影响趋势,为改善系统载荷的均匀性提供理论参考。
高云飞[3]（2020）在《考虑齿廓修形的二齿差摆杆活齿传动动态特性研究》文中研究指明二齿差摆杆活齿传动系统由于多齿啮合特性及结构上的紧凑设计,符合减速器向高平稳性和轻量化发展的趋势,使其具有广泛的应用前景。但由于啮合副受力峰值较大,齿面容易产生疲劳破坏,影响系统的传动性能。因此有必要研究摆杆活齿传动的齿廓修形以降低受力峰值,改善齿面接触状态,同时研究分析齿廓修形对摆杆活齿传动系统动态性能的影响。本文针对二齿差摆杆活齿传动系统的齿廓修形及修形后系统动态特性的变化展开了研究。通过建立活齿啮合副受力分析模型得到啮合副弹性变形,结合齿廓修形原理,分析修形间隙与弹性变形变化趋势之间的关联从而确定齿廓修形方法,从改善齿面接触状态的目的出发得到齿廓修形量。基于该齿廓修形量计算分析了摆杆活齿传动系统修形前后啮合副的接触力、应力以及时变啮合刚度变化。基于集中质量法,综合考虑各构件的平移和扭转振动,建立系统动力学分析模型。通过引入修形前后的构件之间的相对位移关系及啮合副时变啮合刚度,并对动力学微分方程组的特征方程求解从而研究系统修形前后的固有频率及模态振型变化。在此基础上,计算啮合副模态应变能,明确齿廓修形对系统固有特性的影响。分析系统内部阻尼类型,结合纽马克法,对摆杆活齿传动系统的受迫振动微分方程组进行求解,分析系统各构件修形后的受迫振动响应的变化。结合所得构件的振动响应,分析系统动态误差传递路径,计算并分析修形前后系统输出构件的动态传递误差在时域和频域上的变化。利用Solidworks建立摆杆活齿传动系统虚拟样机,结合仿真软件Adams和ANSYS Workbench对虚拟样机进行运动学和动力学分析,得到齿廓修形后摆杆活齿传动的输出转速变化以及固有频率变化,从而分析齿廓修形对系统输出特性及固有特性的影响。本文研究成果为二齿差摆杆活齿传动的齿廓修形研究提供了理论指导,并为齿廓修形对摆杆活齿传动系统动力学性能影响的研究提供技术支持。
王利闯[4]（2020）在《双相正弦激波推杆活齿传动啮合力特性与动力学研究》文中提出双相激波推杆活齿传动是一种新型的活齿传动形式,其对称形式的双相激波器可以消除惯性载荷的约束,实现自平衡,具有传动平稳、体积小、传动效率高、承载能力强等优点。在生产工作中,由于传动机构的固有特性和外部输入激励作用会对机构的传动性能产生较大影响,减少使用寿命,因此对机构的动态性能进行研究对于机构设计和指导生产等方面具有重要意义。根据传动原理,设定了推杆活齿的运动规律,推导出双正弦激波形式的激波器理论齿廓方程,运用坐标变换推导出中心轮齿廓方程,通过推导中心轮齿廓的变曲率计算公式分析了影响中心轮齿廓干涉的因素。在Pro/E软件中建立了本传动机构的三维模型,利用ADAMS软件的运动学仿真功能对机构传动比进行了验证。依据激波器与活齿啮合的变形协调条件,研究了推杆活齿啮合副的啮合力变化规律,分析了推杆活齿与激波器和中心轮啮合力的影响因素。应用有限元软件对传动机构进行了静力学分析,研究了各接触构件的应力与应变云图,得到了传动系统的最大应力值和最大应变值。推导出传动机构两类压力角计算公式,分析了各压力角的变化规律和影响参数的灵敏度。根据机械效率定义推导出推杆活齿的传动啮合效率公式,研究了啮合效率变化规律并对各参数的影响进行了分析。基于赫兹线接触理论,建立了推杆活齿与激波器和中心轮的啮合刚度模型,并通过数值法分析了各啮合刚度的变化和影响因素。运用曲线拟合的方法得到啮合刚度的显性表达式,然后利用傅里叶级数展开的方法把各啮合刚度表示为平均值和增量变化的形式,并对啮合刚度的增量部分在频域内进行了激励分析。建立了双正弦激波推杆活齿传动的平移扭转耦合的动力学模型,依据牛顿第二定律和各构件的相对位移关系,列出了系统动力学微分方程,分析了系统各阶固有频率变化曲线。简化系统无阻尼自由振动方程,推导出相应的派生系统方程,求得派生系统的固有频率和振型,分析了派生系统各阶固有频率的影响因素。运用龙格库塔法,在MATLAB中求解系统的动力学微分方程,分析了系统的位移响应特征。
何通[5]（2020）在《RV减速器摆线针轮啮合副机构特性研究》文中研究指明RV减速器是工业机器人的核心零部件之一,因其制造加工难度很大,我国仍主要依赖进口。虽然国内已有多家RV减速器的生产制造企业,但是大多数企业生产的RV减速器仍在性能上与国外有所差距。为了打破国外技术垄断,提高国内RV减速器的产品质量,必须要对RV减速器的理论设计进行更深入的研究。然而目前在RV减速器摆线针轮啮合副的理论刚度模型及加载后摆线针轮多齿啮合的理论模型上仍与实际模型存在一定的差异。针对上述提及的问题,本论文进行了如下的研究:首先分析了摆线针轮行星减速机构的结构和传动原理,并根据齿轮啮合原理、矢量法和坐标变换推导了摆线轮标准齿形方程和摆线轮运动齿廓曲线方程。然后基于此方程,研究了摆线轮运动过程中齿廓曲率和齿廓压力角对摆线针轮行星减速机构传动性能的影响。其次通过考虑摆线针轮结构刚度的影响,建立了摆线针轮的接触刚度模型,并基于能量法和Hertz理论推导了摆线针轮结构刚度和接触刚度的计算公式,然后基于扭转刚度和法向刚度关系,推导了摆线针轮多齿啮合的扭转刚度计算式,最后通过VC++编程分析了摆线针轮的结构参数对摆线针轮单齿啮合的综合法向刚度和扭转刚度的影响。然后通过考虑修形摆线针轮啮合副的初始啮合位置、弹性变形及啮合传动过程中刚度的时变性,建立了摆线针轮啮合副的齿侧间隙模型,并基于齿轮啮合原理及VC++开发了摆线针轮多齿啮合的分析程序。并通过已建立的求解模型分析了啮合传动过程中修形摆线针轮啮合副和标准摆线针轮啮合副的初始啮合位置、初始啮合间隙、啮合齿数、啮合力、压力角及啮合刚度和扭转刚度的变化。最后通过ANSYS中的APDL语言建立了三维模型,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格,接着根据摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。最后分析了不同输入角下摆线轮与针齿的齿面接触应力、接触变形。
吴素珍[6]（2019）在《精密摆线减速器传动性能优化与试验研究》文中研究说明随着工业机器人技术发展,对机器人关节用传动机构各项性能提出了更高要求,这使得关节传动机构关键技术面临着更大的挑战。精密摆线减速器作为工业机器人关节关键传动机构,其接触特性、扭转刚度和传动精度等性能直接影响着整个工业机器人工作性能与寿命,如何准确评价及预估精密摆线减速器的传动性能是发展高质量精密减速器的前提。由于精密摆线传动机构结构的特殊性、多齿啮合的非线性及各项误差的随机性等特点,使得精密摆线减速器面临着复杂的力学问题、系统刚度问题及误差合理分配等难题,有必要深入研究精密摆线减速器的性能指标,进而开展其传动性能优化设计,为建立一套精密摆线减速器的关键设计理论体系奠定基础。本文在国家自然科学基金（51375064）资助下,对精密摆线减速器的接触特性、扭转刚度和传动精度等传动性能进行了优化设计与试验研究。主要内容如下:（1）提出一种基于多体动力学的受力分析方法,利用该方法研究了摆线针齿间的载荷分布规律、转臂轴承受力规律;并采用解析法与所提算法进行对比,结果表明两者具有很好的一致性,验证了该方法的有效性和准确性。基于受力分析结果,进一步采用有限元法,考虑间隙、摆线轮修形和部件弹性变形及转矩等因素,开展了摆线针轮和曲柄转臂轴承接触特性研究。结果表明:摆线针轮的接触位置、大小、重合度等应力分布规律与摆线轮的结构与变形有密切关系。转臂轴承接触应力与施加载荷近似呈线性关系,并且轴承各滚针应力各异,存在单边接触受力现象。（2）构建了耦合中心轮行星齿轮啮合刚度、摆线针轮啮合刚度、曲柄轴弹性变形刚度、曲柄转臂轴承刚度和行星架刚度的精密摆线减速器整机系统刚度数学模型,并进行了实例计算;利用有限元法,考虑中心轮、行星轮、曲柄轴、摆线轮、针齿销、左、右行星架等多因素的非线性和时变性,建立了精密摆线减速器整机全柔性系统刚度有限元模型;分析了各部件刚度对整机系统刚度的影响规律,得到摆线轮刚度对系统刚度影响最大,其次为曲柄转臂轴承和曲柄轴,行星架、中心轮、行星轮影响较小。（3）考虑中心轮和和行星轮制造误差、装配误差及其初相位,建立了第一级渐开线行星齿轮传动当量啮合误差数学模型;考虑针轮分度圆误差、针齿齿槽半径误差、摆线轮半径误差、摆线轮齿距累积误差、针齿齿形误差、针轮与齿槽间隙误差、曲柄轴轴孔偏心误差、曲柄轴偏心误差、行星架上轴承孔偏心误差及行星架安装误差,建立了第二级摆线针轮行星传动当量啮合误差数学模型;进而,推导出精密摆线减速器整机系统传动误差数学模型;采用蒙特卡洛法模拟制造、装配误差的随机特性,研究了各部件误差随机耦合对整机系统传动误差的影响;在此基础上提出系统传动误差快速预估算法;进一步,以RV-80E精密摆线减速器各项误差为例,基于该方法模拟了5万个采样,进行数理统计,得到精密摆线减速器整机系统传动误差取值区间为[1.6737",24.7712"]、置信区间为[11.533",11.5797"],期望为11.5564"。（4）构建了以传动误差最小、系统输出扭转角最小及转臂轴承受力最小的多目标优化函数;以及满足短幅系数、摆线轮宽度、摆线轮齿廓不根切、针齿系数、摆线轮与针齿接触强度、摆线轮修形参数、摆线轮齿距误差等约束条件的优化数学模型。利用自适应遗传算法,开展了精密摆线减速器传动性能最优参数优化设计。结果表明:优化后精密摆线减速器的系统传动误差降低了36.5%,输出端扭转角降低了12.23%,转臂轴承最大受力减小了6.04%;可知整机传动性能得到了较好提高,同时证明了传动性能优化算法的有效性。（5）针对优化前后精密摆线减速器样机,搭建了传动性能测试实验台架,对样机开展了传动性能试验研究,优化后精密摆线减速器传动精度提高了26.21%,整机系统扭转刚度提高了12.49%;表明了精密摆线减速器整机传动性能得到较大幅度提高,达到了预期目标。
韩振华[7]（2019）在《复合摆线齿轮啮合理论研究》文中研究指明摆线是应用最早的齿廓曲线,广泛应用于罗茨泵、螺杆压缩机、钟表、计量仪器仪表、摆线针轮减速器、少齿差摆线泵等重要领域。然而,摆线外啮合齿轮传动的齿根承载能力低、重合度小,不适于动力传动;摆线针轮少齿差行星传动存在着针摆啮合角大、转臂轴承可靠性低、针齿均布位置度要求高等问题,影响着传动性能的提升。共轭齿廓曲线在很大程度上决定着齿轮传动性能,通过研究新齿形的几何设计理论与啮合理论,以期改善上述传统传动形式的不足、提高传动性能,是解决问题的关键。本文提出用等效连杆机构运动产形轨迹曲线阐释摆线几何成形原理,利用连杆机构演化得到了具有较强几何可控性的复合摆线,以此为啮合几何元素构造齿廓曲线,进而提出了高性能的齿轮传动形式—复合摆线外啮合圆柱齿轮副与复合摆线少齿差行星齿轮副,围绕齿轮啮合理论,重点开展复合摆线齿轮的齿廓曲线几何产形原理、基本啮合原理、啮合特性、力学承载特性与行星传动结构设计等研究。相关研究内容是齿轮基础理论研究的重要环节,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文的主要研究工作如下:（1）开展了可用于齿轮传动齿廓曲线的复合摆线几何理论研究:推演了摆线成形几何原理,揭示了摆线演化的几何机制,提出了摆线成形原理的等效二连杆机构末端运动轨迹的转化方法;增加杆件数量,引入了摆线阶数概念定义新型摆线类型,提出了n+1连杆机构的广义n阶摆线产形轨迹;分析并讨论了n阶摆线可用于平行轴外啮合传动齿轮、少齿差行星传动内齿轮齿廓曲线需满足的几何条件;提出了n+1连杆机构的n阶外摆线、n阶内摆线与n阶复合摆线产形运动规律,推导并建立了摆线方程中各变量与齿廓设计参数的数学关系模型,通过齿廓方程变量定性分析与齿廓实例定量分析,研究了复合摆线作为齿廓曲线的几何特性,研究结果表明四阶复合摆线具有较强的几何可控性和传动齿廓曲线的应用潜力。（2）开展了复合摆线外啮合圆柱齿轮啮合理论研究。运用微分几何,推导了复合摆线外啮合齿轮副的啮合方程、共轭齿廓方程与啮合线方程,从而建立基本啮合原理。在此基础上,研究了齿轮副的压力角、重合度、曲率、根切与滑动率等啮合特性,建立了齿轮实体模型,利用有限元法分析了齿轮副承载性能。研究结果得到了分度圆压力角与齿形调控系数的关系,同时,齿轮副在传动过程中具有凹凸齿面线接触传动、较高重合度与极小滑动率等啮合特性优势,以及相对较高的弯曲强度和接触强度。（3）开展了复合摆线外啮合齿轮传动效率实验研究。为准确测定齿轮副传动效率,针对标准FZG齿轮试验台加载扭矩测试精度不高、双转速控制等不足之处,提出了基于FZG试验台的双扭矩变转速齿轮实验方案,即实验齿轮箱小齿轮端增加扭矩传感器,以精确测试加载扭矩,同时采用大功率高转速伺服电机,实现多转速工况测试。搭建了试验台,加工了复合摆线齿轮副样件,在试验台上测试了不同载荷等级与转速工况下的传动效率,并与传统渐开线齿轮对比评价,结果表明新型齿轮副传动效率较高,具有工程应用价值,验证了该新型齿轮副可用于动力传动的基本条件,获得了关于新型复合摆线外啮合齿轮传动的基础实验数据。（4）开展了复合摆线内齿型少齿差行星齿轮啮合理论研究。推导了齿轮副的啮合方程、少齿差行星共轭齿廓方程与啮合线方程,建立了基本啮合原理。以此为基础,提出了复合摆线内齿齿廓啮合界限点与实际啮合齿廓的求解方法,以及基于参量转化的啮合界限特性分析方法,并建立了共轭齿廓曲线无奇异点的根切判定方程,研究结果分别为内齿齿根优化、共轭齿廓无根切设计提供了有效的理论方法。研究了齿轮副的啮合线、重合度、压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性,提出了诱导法曲率与滑动率的啮合区间敏感性分析方法,揭示了啮合特性关于齿形调控参数的变化规律,结果表明齿轮副具有优异的啮合特性,评价了齿轮副的多齿啮合特性、传力特性、润滑与承载特性及抗磨损特性等传动性能。建立了齿轮副实体模型,利用有限元法分析得到了新型齿轮具有相对较低的接触应力。对复合摆线齿廓的变曲率特性与啮合理论进行扩展,提出了变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副,通过示例验证了新型齿轮基本啮合原理的正确性与普适性。（5）开展了多种复合摆线少齿差行星传动结构的设计方法研究。基于复合摆线少齿差行星齿轮啮合理论研究结果得到的啮合特性优势,以该齿轮副为核心传动部件,考虑传动比范围、传动效率、轻量化、几何设计空间与承载性能,构建行星传动方案、设计传动机构,完成了N型、NN型与RV型少齿差行星传动结构设计,并在此基础上进行了传动结构创新设计:提出了新型钢球环槽式N型双行星轮传动;基于钢球作为滚动体的传动介质属性进行扩展,提出了圆柱、圆锥环槽式N型双行星轮传动;基于NN型多级行星传动观点,提出了销轴式NN型传动;考虑功率分流、多源动力输入、改善曲柄轴扭转偏载与提高少齿差输入扭矩稳定性,提出了两级分流型RV传动。针对不同的结构形式,完成了相应的设计实例,为新型复合摆线齿轮的工程应用提供了结构设计方法。
梁卿雷[8]（2019）在《摆杆活齿传动系统动态特性研究与齿形设计》文中研究说明二齿差摆杆活齿传动具有传动比范围大、承载能力强、功率密度高、传动平稳等优点,高度契合冶金、矿山、船舶、车辆等诸多领域中机电装备的传动需求。本文对二齿差摆杆活齿传动系统啮合副的啮合刚度、啮合构件与活齿系之间的当量接触刚度、传动系统动力学模型、动力学响应及齿形设计参数的优化进行了较为系统的研究。本文基于设定摆杆运动规律的摆杆活齿传动系统齿形设计,结合弹性转角概念并推导啮合构件的变形协调方程,综合转矩平衡方程与滚柱轴承的Palmgren经验公式,求解并分析啮合副啮合刚度及其时变特性,在此基础上分析激波器、活齿架、中心轮对活齿系的当量接触刚度。基于各构件之间的当量接触刚度,应用集中参数法建立传动系统动力学模型,推导系统各部分的动能、势能及瑞利耗散函数,根据拉格朗日方程推导摆杆活齿传动系统的非线性动力学微分方程组,求解其派生系统的固有频率与振型,应用杜哈梅积分公式求解派生系统在额定工况下各子系统受迫振动的位移、速度、加速度时域瞬态及稳态响应。对各子系统的动力学响应进行参数影响分析,定义并求取各子系统的平稳性判定系数和动载判定系数,在此基础上提出摆杆活齿传动系统的齿形优化设计概念及方法,设定评价函数与目标函数,对比各单一设计变量对整机动态性能的影响,基于线性加权法将复杂的多目标优化问题简化为单目标优化问题,并从多组设计参数中优选出一组具有最佳整机动态特性样机设计参数。根据不同的机构设计参数,应用Solidworks建立摆杆活齿传动参数化模型,通过ADAMS动力学仿真软件对简化的虚拟样机模型分别进行了速比仿真、瞬态啮合力仿真和瞬态输入转矩仿真,并在不同的样机仿真数据之间进行了对比,以验证样机设计参数优化的结果。本文研究成果为摆杆活齿传动系统的啮合副啮合刚度分析、动力学特性、运动学设计参数优化选取提供理论参照,为改善传动系统动态特性打下基础。
李轩[9]（2017）在《有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究》文中研究说明摆线针轮行星传动具有传动比大、结构紧凑、传动效率高和承载能力大等优点,已经在冶金机械、起重运输机械、工程机械、化工机械和纺织机械等动力传动领域得到了广泛的应用。同时由于其多齿啮合及误差均化效应的特点,有利于提高减速器传动精度,通过增加渐开线齿轮行星传动而构成的两级2KV型摆线针轮减速器近年来也越来越广泛地应用于航空航天、武器装备、数控机床、机器人、医疗器械等精密传动领域。对于一齿差摆线针轮啮合副,理论上全部摆线轮齿与后续相应的针齿保持接触,每一瞬时有一半轮齿被认为参与力矩传递。然而,在实际应用中通常采用修正的摆线齿廓来获得啮合侧隙,以避免由加工装配误差、轮齿接触变形和温升影响产生的齿廓干涉,同时能保证产生油膜,提供更好的润滑条件,且实现更方便的拆装。摆线针轮行星传动系统中存在的啮合侧隙、装配误差和零件间隙及接触变形是影响摆线针轮类减速器承载能力、使用寿命、振动噪声等传动性能的关键因素。因此,考虑以上影响因素,系统深入地开展关于摆线针轮行星传动的轮齿接触特性分析及零部件力学特性分析研究,为摆线针轮类减速器的设计优化、传动性能的预测评估提供基础理论依据,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文主要针对有啮合侧隙的摆线针轮行星传动,在齿轮副以及减速器系统层面对共轭啮合几何学、轮齿承载接触分析、零部件力学特性分析和新结构样机设计制造及测试等方面进行了研究。主要内容如下:（1）应用微分几何和齿轮啮合原理,对有侧隙啮合摆线针轮行星传动的几何学进行了详细研究;结合摆线针轮行星传动的实际应用情况,提出了四种可行性的摆线齿轮修正齿廓,分析并讨论了修正量的合理选取范围;根据二次包络理论在少齿差行星传动中的应用,提出了新型的有侧隙啮合椭圆、抛物线型少齿差齿轮啮合副,确定了齿廓的修正方法、设计参数及方法,通过给定示例验证了新型啮合副的正确定与可行性。（2）基于齿轮齿面接触分析理论,建立了有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿接触分析（TCA）模型,确定了时变的摆线轮输出角度及齿轮副间的背隙角;根据赫兹弹性接触理论,引入非线性赫兹接触刚度并结合静力平衡方程及变形协调条件,建立了有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿承载接触分析（LTCA）模型,确定了实际的接触齿轮对个数,计算了接触力及应力大小、传动误差、啮合刚度、传动比波动等齿轮副传动性能指标,实现了对摆线针轮啮合副啮合过程的仿真及接触特性的预测并为进一步摆线针轮行星传动系统静力学及动力学特性分析奠定基础。（3）考虑摆线齿轮齿廓修正、输出机构间隙、装配误差和接触变形,基于所提出摆线针轮啮合副LTCA模型,增加输出机构接触特性分析,建立了摆线针轮少齿差行星传动系统力学特性分析模型,预测了各零部件之间作用力的大小,接触零件间赫兹接触应力及刚度,整机传动精度、传动比波动等情况。基于能量法,建立了滚子轴承刚度矩阵计算模型,根据曲柄轴承受力分析结果,计算了曲柄轴承不同分量下的时变轴承刚度,为摆线针轮少齿差行星传动系统动力学分析提供理论依据。结合给定示例的参数分析结果表明,摆线针轮齿轮副啮合间隙、输出机构间隙及装配引起的偏心距误差对整机传动性能具有重大影响。（4）根据2KV型摆线针轮减速器的传动原理及组成结构,对各零件之间的差速关系及力学特性进行了详细分析,其中根据铁木辛柯梁理论,建立了曲柄轴受力及变形的有限元计算模型,得到了曲柄轴支撑轴承受力及曲柄轴弯曲变形;基于Weber能量法,通过计算渐开线轮齿部分、基体和接触变形,建立了第一级渐开线齿轮时变啮合刚度模型;考虑渐开线齿轮副、摆线针轮啮合副、行星架结构、曲柄轴及轴承的弹性变形,建立了2KV型摆线减速器时变扭转刚度计算模型。结果表明,整机时变扭转刚度随曲柄转角变化具有周期性的波动,且曲柄轴承是主要影响因素。（5）提出具有新型双圆弧针齿包容槽结构以及集成一体化的输入、输出轴承支撑结构的2KV型摆线针轮减速器,设计制造了物理样机,并在自主研发的整机测试装备上分别开展了传动效率、传动精度、扭转刚度及回差等传动性能实验研究。实验结果表明,该新型结构减速器各项性能指标良好。所获得的基础数据为其产业化应用奠定了坚实基础。
雷蕾[10]（2013）在《FA型针摆转动齿廓修形原理研究》文中提出FA型摆线针轮行星传动减速器是在传统的普通摆线减速器的基础上进行结构和技术改进的一种高精度传动减速器,具有体积小、高传动效率、高回转精度、高可靠性、承载能力强等诸多优点,因而其在工程领域具有十分广泛的应用前景。当FA型针摆行星传动应用于机器人传动时,对回转误差要求比较高,而摆线轮的齿廓修形是影响回转误差的关键因素,同时也影响着整机承载能力的高低。本论文就是对能同时保证高承载能力和高回转精度要求的FA型传动摆线轮修形的关键技术进行研究。论文的研究内容是国家自然科学基金项目“基于最佳齿廓设计理论的FA传动系列研究（No.50875029）”的一部分,本文对该传动系统通过采用理论分析与实验验证相结合的方法完成了FA型传动的关键技术研究。本文通过研究理论摆线生成原理,研究并设计了反求摆线轮修形量系统,并通过反求日本某机型样机,获得了该机型的摆线轮修形方式,比较生成的摆线曲线和测量的齿廓点坐标,基本一致,证明了反求系统的正确性。根据反求日本某样机的摆线轮修形结果,确定日本采用的为标准齿廓。但考虑到我国加工、安装精度限制,摆线轮必须修形。因此需要深入研究摆线轮的修形方法,寻求既符合我国实际加工、安装水平,又能满足高回转精度和高承载能力要求的摆线修形齿廓。本文在分别对各种单修形以及组合修形方式进行分析比较的基础上,建立了移距修形和等距修形时摆线轮与针齿的最先接触区间计算的数学模型,推导了最先接触区间左右边界点φTm、φTn的计算公式。深入研究了“负等距+正移距”组合修形方式形成的“弓背齿廓”组合修形,以同时满足高回转精度和高承载能力要求。建立了考虑针齿与针齿壳之间存在间隙时的针摆传动几何回转误差的数学模型,并进行了实例计算与分析,优化出满足预定设置的最小几何回转角要求下的“弓背齿廓”最佳修形量,并对针齿和摆线轮进行了齿面动态受力分析。“弓背齿廓”虽满足高精度传动但承载能力相对较低,因此本文提出了在大传动比传动中采用二齿差结构,通过增加啮合齿对改善啮合状态以在保证高精度的同时还能具有较好的承载能力,并对此进行了理论分析,同时对实例理论计算分析与ANSYS有限元分析结果进行了对比验证,结果表明二齿差结构的“弓背齿廓”比一齿差结构的“弓背齿廓”具备更高的回转精度和承载能力。同时创新性提出了可以适用于二齿差结构的偏心距修形法,并进行了该种修形齿廓的回差及齿面受力等理论分析的研究,验证了该修形方式的可行性和应用优点,该修形方式可同时提高回转精度并提高承载能力。按照优化的二齿差“弓背齿廓”,本文完成了FA45-29样机的研制,并对样机进行了回差、机械效率、温升、噪声和振动的综合试验方案的设计和试验分析,试验结果均满足日本FA型传动的性能要求。
二、二齿差摆线针轮行星传动的受力分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二齿差摆线针轮行星传动的受力分析（论文提纲范文）
（1）考虑误差的三齿差摆杆活齿动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摆动活齿传动研究现状 |
| 1.2.2 三齿差传动研究现状 |
| 1.2.3 齿轮传动系统动力学研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 三齿差摆杆活齿传动误差模型建立与分析 |
| 2.1 三齿差摆杆活齿传动齿形设计 |
| 2.2 等价误差模型建立 |
| 2.3 主要构件误差引起的等价误差 |
| 2.3.1 激波器与摆杆活齿的啮合等价误差 |
| 2.3.2 中心轮与摆杆活齿的啮合等价误差 |
| 2.3.3 活齿架与摆杆活齿的啮合等价误差 |
| 2.4 主要构件微位移引起的等价误差 |
| 2.4.1 激波器微位移引起的等价误差 |
| 2.4.2 中心轮微位移引起的等价误差 |
| 2.4.3 活齿架微位移引起的等价误差 |
| 2.4.4 摆杆活齿微位移引起的等价误差 |
| 2.5 主要构件作用力求解 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 三齿差摆杆活齿传动固有特性分析 |
| 3.1 动力学方程建立 |
| 3.2 刚度计算 |
| 3.2.1 啮合副啮合刚度 |
| 3.2.2 支承刚度 |
| 3.3 系统固有频率求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三齿差摆杆活齿传动误差影响分析 |
| 4.1 动力学方程求解 |
| 4.2 不考虑误差的动力学响应分析 |
| 4.3 考虑单项误差的动力学响应分析 |
| 4.3.1 考虑激波器误差的动力学响应分析 |
| 4.3.2 考虑摆杆活齿误差的动力学响应分析 |
| 4.3.3 考虑中心轮误差的动力学响应分析 |
| 4.3.4 考虑活齿架误差的动力学响应分析 |
| 4.4 确定关键误差因素 |
| 4.5 误差对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三齿差摆杆活齿传动仿真和试验分析 |
| 5.1 三齿差摆杆活齿传动仿真模型建立 |
| 5.2 振动仿真 |
| 5.2.1 仿真设置介绍 |
| 5.2.2 仿真结果及分析 |
| 5.3 试验目的及方案 |
| 5.4 样机加工和试验设备介绍 |
| 5.4.1 样机加工及扫描 |
| 5.4.2 测试设备介绍 |
| 5.4.3 试验步骤 |
| 5.5 实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）二齿差摆杆活齿传动系统不均匀载荷特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 活齿传动的发展及研究现状 |
| 1.2.2 传动系统均载特性研究现状 |
| 1.2.3 系统均载仿真和试验技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 二齿差摆杆活齿系统动力学方程建立与求解 |
| 2.1 二齿差摆杆活齿传动系统动力学方程建立 |
| 2.1.1 传动系统动力学等效模型 |
| 2.1.2 传动系统动力学微分方程 |
| 2.1.3 动力学微分方程的矩阵形式 |
| 2.2 传动系统主要参数计算 |
| 2.2.1 啮合刚度分析 |
| 2.2.2 激波器与摆杆活齿的等效误差 |
| 2.2.3 摆杆活齿与中心轮的等效误差 |
| 2.3 传动系统的振动响应求解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 内外激励对系统载荷不均匀性影响分析 |
| 3.1 动载荷与载荷比例系数计算 |
| 3.2 误差处理与抽样分析 |
| 3.2.1 误差分布规律 |
| 3.2.2 误差抽样模拟 |
| 3.3 误差对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.3.1 激波器误差对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.3.2 中心轮误差对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.3.3 误差范围对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.3.4 齿侧间隙对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.4 负载转矩和输入转速对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.4.1 负载转矩对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.4.2 输入转速对系统载荷不均匀性影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 二齿差摆杆活齿传动动载荷仿真研究 |
| 4.1 虚拟样机与仿真技术 |
| 4.1.1 虚拟样机技术 |
| 4.1.2 Adams中接触力定义 |
| 4.1.3 动载荷仿真分析与样机模型验证 |
| 4.2 不同误差范围的动载荷仿真分析 |
| 4.2.1 不同激波器齿廓偏差的动载荷仿真分析 |
| 4.2.2 不同中心轮齿廓偏差的动载荷仿真分析 |
| 4.3 不同负载转矩和输入转速的动载荷仿真分析 |
| 4.3.1 不同负载转矩的动载荷仿真分析 |
| 4.3.2 不同输入转速的动载荷仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 二齿差摆杆活齿传动动载荷试验研究 |
| 5.1 动载荷试验目的和测试方法 |
| 5.1.1 动载荷试验目的 |
| 5.1.2 动载荷试验步骤与测试方法 |
| 5.2 测试平台设计与测试系统 |
| 5.2.1 二齿差摆杆活齿减速器样机结构 |
| 5.2.2 测量仪器及传感器 |
| 5.2.3 二齿差摆杆活齿传动应变测试系统 |
| 5.2.4 应变测试流程 |
| 5.3 试验测试及结果分析 |
| 5.3.1 不同负载转矩对系统载荷不均匀性影响 |
| 5.3.2 不同输入转速对系统载荷不均匀性影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）考虑齿廓修形的二齿差摆杆活齿传动动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 活齿传动设计研究现状 |
| 1.2.2 齿形修形方法研究现状 |
| 1.2.3 传动系统动力学研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 二齿差摆杆活齿传动修形及啮合刚度研究 |
| 2.1 修形间隙计算 |
| 2.1.1 等距修形间隙 |
| 2.1.2 移距修形间隙 |
| 2.2 活齿受力状态分析 |
| 2.2.1 中心轮-活齿受力分析 |
| 2.2.2 中心轮修形量确定 |
| 2.2.3 其余啮合副受力分析 |
| 2.3 啮合副时变啮合刚度求解 |
| 2.3.1 中心轮-活齿啮合副时变啮合刚度 |
| 2.3.2 激波器-活齿啮合副时变啮合刚度 |
| 2.3.3 活齿架-活齿啮合副时变啮合刚度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 含修形二齿差摆杆活齿传动固有特性研究 |
| 3.1 摆杆活齿传动系统动力学方程建立 |
| 3.1.1 摆杆活齿传动系统动力学模型建立 |
| 3.1.2 摆杆活齿传动系统构件相对位移关系 |
| 3.1.3 各构件动力学微分方程 |
| 3.1.4 系统总体动力学微分方程 |
| 3.2 系统固有特性分析 |
| 3.2.1 系统固有频率分析 |
| 3.2.2 系统模态应变能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 含修形二齿差摆杆活齿传动受迫振动分析 |
| 4.1 摆杆活齿传动系统受迫振动分析 |
| 4.1.1 系统受迫振动微分方程 |
| 4.1.2 系统受迫振动响应求解 |
| 4.2 系统动态传递误差分析 |
| 4.2.1 动态传递误差方程 |
| 4.2.2 方程无量纲处理 |
| 4.2.3 系统动态传动误差 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 二齿差摆杆活齿传动仿真分析 |
| 5.1 虚拟样机技术 |
| 5.1.1 二齿差摆杆活齿传动系统虚拟样机建立 |
| 5.2 摆杆活齿传动系统运动学仿真 |
| 5.3 摆杆活齿传动系统有限元仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）双相正弦激波推杆活齿传动啮合力特性与动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 活齿传动国外研究现状 |
| 1.3 活齿传动国内研究现状 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第2章 双相正弦激波推杆活齿传动齿形综合与仿真分析 |
| 2.1 结构及传动原理 |
| 2.2 双相正弦激波器齿形 |
| 2.3 中心轮齿形 |
| 2.4 中心轮齿形分析 |
| 2.5 双正弦激波推杆活齿传动仿真验证 |
| 2.5.1 Pro/E三维模型 |
| 2.5.2 ADAMS仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双正弦激波推杆活齿传动啮合力特性分析 |
| 3.1 啮合力分析 |
| 3.1.1 啮合力计算模型 |
| 3.1.2 推杆活齿移动副双面接触 |
| 3.1.3 推杆活齿移动副单面接触 |
| 3.1.4 啮合力求解 |
| 3.1.5 啮合力影响因素分析 |
| 3.2 静力学仿真分析 |
| 3.2.1 workbench简介 |
| 3.2.2 workbench仿真过程及结果 |
| 3.3 啮合压力角分析 |
| 3.3.1 压力角计算公式 |
| 3.3.2 压力角影响因素分析 |
| 3.4 啮合效率分析 |
| 3.4.1 活齿移动副单面接触的效率分析 |
| 3.4.2 活齿移动副双面接触的效率分析 |
| 3.4.3 活齿啮合效率计算及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双正弦激波推杆活齿传动啮合刚度研究 |
| 4.1 激波器与推杆活齿之间的啮合刚度分析 |
| 4.1.1 激波器与推杆活齿之间的啮合刚度计算 |
| 4.1.2 激波器与推杆活齿之间的啮合刚度影响参数分析 |
| 4.2 中心轮与推杆活齿之间的啮合刚度分析 |
| 4.2.1 中心轮与推杆活齿之间的啮合刚度计算 |
| 4.2.2 中心轮与推杆活齿之间的啮合刚度影响参数分析 |
| 4.3 啮合刚度的激励分析 |
| 4.3.1 啮合刚度激励的时域分析 |
| 4.3.2 啮合刚度激励的频域分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双正弦激波推杆活齿传动系统的振动分析 |
| 5.1 双正弦激波推杆活齿传动系统动力学建模 |
| 5.1.1 传动系统平移-扭转耦合动力学模型 |
| 5.1.2 各构件坐标系的位移关系 |
| 5.2 传动系统动力学微分方程 |
| 5.2.1 双正弦激波器动力学微分方程 |
| 5.2.2 推杆活齿动力学微分方程 |
| 5.2.3 活齿架动力学微分方程 |
| 5.2.4 系统总体动力学微分方程 |
| 5.3 双正弦激波推杆活齿传动系统固有特性分析 |
| 5.3.1 系统的固有频率分析 |
| 5.3.2 派生系统的固有频率及振型分析 |
| 5.4 振动系统的位移响应分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）RV减速器摆线针轮啮合副机构特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RV减速器研究现状 |
| 1.2.2 减速器刚度研究现状 |
| 1.2.3 摆线针轮行星减速机构啮合特性分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 摆线针轮的传动特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 摆线针轮行星减速机的构成和原理 |
| 2.2.1 摆线针轮行星减速机的结构 |
| 2.2.2 摆线针轮行星传动的原理 |
| 2.3 摆线轮齿廓曲线方程推导 |
| 2.3.1 修形摆线轮齿廓曲线方程推导 |
| 2.4 摆线针轮行星机构传动比计算 |
| 2.5 摆线针轮曲率半径对传动性能影响 |
| 2.5.1 摆线轮曲率半径公式 |
| 2.5.2 摆线轮齿廓曲率半径对传动性能影响 |
| 2.5.3 摆线轮齿形参数对传动性能的影响 |
| 2.6 摆线针轮传动的压力角分析 |
| 2.6.1 摆线针轮的压力角公式推导 |
| 2.6.2 摆线针轮的传力特性分析 |
| 2.7 总结 |
| 第3章 摆线针轮刚度特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摆线针轮的结构刚度计算 |
| 3.3 摆线针轮的啮合刚度计算 |
| 3.3.1 摆线轮齿的接触刚度计算 |
| 3.3.2 单个针齿的接触刚度计算 |
| 3.3.3 摆线针轮啮合齿廓对的接触刚度计算 |
| 3.4 摆线针轮的扭转刚度计算 |
| 3.4.1 摆线针轮啮合齿廓对的综合法向刚度计算 |
| 3.4.2 摆线针轮啮合齿廓对的力臂计算 |
| 3.4.3 摆线针轮啮合齿廓对扭转刚度计算 |
| 3.5 摆线针轮刚度特性分析 |
| 3.5.1 综合法向刚度分析 |
| 3.5.2 偏心距对刚度的影响分析 |
| 3.5.3 针齿分布圆半径对刚度的影响分析 |
| 3.5.4 针齿半径对刚度的影响分析 |
| 3.6 总结 |
| 第4章 摆线针轮多齿啮合特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 修形摆线轮的齿侧间隙计算 |
| 4.2.1 空载状况下各个齿廓对间隙计算 |
| 4.2.2 加载状况下各个齿廓对的弹性变形量 |
| 4.2.3 摆线针轮初始啮合间隙分析程序 |
| 4.3 摆线针轮的接触分析 |
| 4.3.1 摆线针轮的接触力分析 |
| 4.3.2 摆线轮的承载力矩计算 |
| 4.3.3 摆线针轮的接触分析程序 |
| 4.4 摆线针轮多齿啮合特性分析 |
| 4.4.1 RV减速器基本参数 |
| 4.4.2 摆线针轮齿侧间隙分析 |
| 4.4.3 啮合齿廓对的扭转刚度和啮合刚度分析 |
| 4.4.4 啮合齿廓对的接触负载分析 |
| 4.4.5 啮合齿廓对的压力角分析 |
| 4.5 总结 |
| 第5章 摆线针轮啮合特性有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于ANSYS的接触问题有限元分析 |
| 5.2.1 接触类型分析与选取 |
| 5.2.2 接触方式分析与选取 |
| 5.2.3 目标面与接触面分析与选取 |
| 5.3 摆线针轮的瞬态接触分析模型 |
| 5.3.1 摆线针轮的实体模型 |
| 5.3.2 摆线针轮的有限元模型 |
| 5.3.3 摆线针轮的接触对设置 |
| 5.3.4 边界条件及载荷施加 |
| 5.4 有限元结果分析 |
| 5.4.1 摆线针轮的接触应力分析 |
| 5.4.2 摆线针轮的接触变形分析 |
| 5.5 总结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）精密摆线减速器传动性能优化与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 精密减速器概况 |
| 1.2.2 摆线类齿轮传动基础理论 |
| 1.2.3 摆线类齿轮传动精度 |
| 1.2.4 摆线类齿轮传动啮合特性 |
| 1.2.5 减速器优化设计方法 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 精密摆线减速器受力模型与接触特性分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 受力分析数学模型 |
| 2.2.1 针轮与摆线轮受力分析数学模型 |
| 2.2.2 转臂轴承受力分析数学模型 |
| 2.3 基于多体动力学受力分析 |
| 2.3.1 精密摆线减速器相关参数 |
| 2.3.2 建立多体动力学模型 |
| 2.3.3 基于多体动力学针轮与摆线轮受力分析 |
| 2.3.4 基于多体动力学转臂轴承受力分析 |
| 2.4 基于有限元法接触特性分析 |
| 2.4.1 摆线针轮接触特性分析 |
| 2.4.2 转臂轴承接触特性分析 |
| 2.5 计算结果对比与分析 |
| 本章小结 |
| 第三章 精密摆线减速器整机扭转刚度模型与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 精密摆线减速器拓扑结构与传动比分配 |
| 3.2.1 拓扑结构 |
| 3.2.2 传动比分配 |
| 3.3 传动系统刚度计算模型 |
| 3.3.1 第一级渐开线行星齿轮扭转刚度模型 |
| 3.3.2 第二级摆线针轮扭转刚度模型 |
| 3.3.3 曲柄轴刚度模型 |
| 3.3.4 转臂轴承刚度模型 |
| 3.3.5 行星架扭转刚度模型 |
| 3.3.6 整机等效扭转刚度模型 |
| 3.4 精密摆线减速器算例 |
| 3.5 有限元法整机刚度分析 |
| 3.5.1 整机几何模型建立 |
| 3.5.2 整机有限元模型建立 |
| 3.5.3 基于有限元法精密摆线减速器整机刚度分析 |
| 3.5.4 单变量参数刚度敏感性分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 精密摆线减速器传动误差模型与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 精密摆线减速器的误差来源 |
| 4.2.1 第一级渐开线行星齿轮传动误差源分析 |
| 4.2.2 第二级摆线针轮行星传动误差源分析 |
| 4.3 精密摆线减速器传动误差模型 |
| 4.3.1 第一级渐开线行星传动误差模型 |
| 4.3.2 第二级摆线针轮传动误差模型 |
| 4.3.3 整机系统传动误差模型 |
| 4.4 基于蒙特卡洛法的系统传动精度分析 |
| 4.4.1 基于蒙特卡洛分析系统传动误差分析方法 |
| 4.4.2 随机误差服从的概率分布 |
| 4.4.3 各误差分布参数的确定 |
| 4.4.4 蒙特卡洛法计算传动误差分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 基于自适应遗传算法的精密摆线减速器传动性能优化 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 传动性能优化数学模型 |
| 5.2.1 优化变量 |
| 5.2.2 目标函数 |
| 5.2.3 约束函数 |
| 5.3 基于自适应遗传算法参数优化与仿真分析 |
| 5.3.1 自适应遗传算法 |
| 5.3.2 自适应遗传算法模型的构建 |
| 5.3.3 罚函数模型的构建 |
| 5.4 精密摆线减速器实例分析与讨论 |
| 本章小结 |
| 第六章 精密摆线减速器传动性能试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传动误差试验 |
| 6.2.1 传动误差试验原理 |
| 6.2.2 传动误差测试方案 |
| 6.2.3 传动误差试验平台的搭建 |
| 6.2.4 传动误差试验步骤 |
| 6.2.5 优化前后传动误差试验对比分析 |
| 6.3 扭转刚度试验 |
| 6.3.1 扭转刚度试验原理 |
| 6.3.2 扭转刚度试验方案 |
| 6.3.3 扭转刚度试验平台搭建 |
| 6.3.4 扭转刚度试验步骤 |
| 6.3.5 优化前后扭转刚度试验对比分析 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 全文主要创新点 |
| 附录A 精密摆线减速器传动误差测试数据(正转、优化前) |
| 附录B 精密摆线减速器传动误差测试数据(反转、优化前) |
| 附录C 精密摆线减速器传动误差测试数据(正转、优化后) |
| 附录D 精密摆线减速器传动误差测试数据(反转、优化后) |
| 附录E 精密摆线减速器扭优化前、后转刚度测试数据 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 作者在博士攻读学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）复合摆线齿轮啮合理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摆线齿轮的发展历程 |
| 1.2.2 摆线齿轮外啮合传动研究现状 |
| 1.2.3 摆线行星传动研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 基于等效连杆机构演化的复合摆线几何原理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 摆线的几何原理 |
| 2.2.1 摆线成形原理 |
| 2.2.2 摆线的几何演化曲线 |
| 2.3 摆线成形原理的等效二连杆机构转化方法 |
| 2.4 n+1 连杆机构的n阶摆线产形轨迹 |
| 2.4.1 n阶摆线产形原理 |
| 2.4.2 n阶摆线方程推导 |
| 2.5 n阶摆线可用于齿轮传动齿廓曲线需满足的几何条件 |
| 2.5.1 n阶摆线需满足的基本几何特性 |
| 2.5.2 n阶摆线方程与外齿轮齿廓参数的几何关系 |
| 2.5.3 n阶摆线与少齿差内齿轮齿廓参数的几何关系 |
| 2.6 n阶外摆线和n阶内摆线 |
| 2.6.1 n阶外摆线 |
| 2.6.2 n阶内摆线 |
| 2.6.3 几何特性定性分析 |
| 2.6.4 几何特性定量评价 |
| 2.7 n阶复合摆线 |
| 2.7.1 二阶复合摆线 |
| 2.7.2 三阶复合摆线 |
| 2.7.3 四阶复合摆线 |
| 2.7.4 n阶复合摆线 |
| 2.7.5 综合评价 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 复合摆线外啮合圆柱齿轮啮合理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 共轭齿廓曲线求解方法 |
| 3.2.1 包络法 |
| 3.2.2 啮合方程法 |
| 3.3 复合摆线外啮合齿轮副基本啮合原理 |
| 3.3.1 坐标系 |
| 3.3.2 复合摆线齿廓方程 |
| 3.3.3 坐标转换关系 |
| 3.3.4 相对运动速度矢量 |
| 3.3.5 法线矢量 |
| 3.3.6 啮合方程 |
| 3.3.7 共轭齿廓方程 |
| 3.3.8 啮合线方程 |
| 3.4 啮合特性 |
| 3.4.1 压力角 |
| 3.4.2 重合度 |
| 3.4.3 曲率 |
| 3.4.4 根切 |
| 3.4.5 滑动率 |
| 3.5 齿轮副实体建模 |
| 3.6 承载性能 |
| 3.6.1 齿轮副几何参数与三维模型处理 |
| 3.6.2 有限元网格模型建立 |
| 3.6.3 接触关系、分析步与边界条件 |
| 3.6.4 结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 复合摆线外啮合齿轮传动效率实验研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验原理与设备 |
| 4.3 样件加工 |
| 4.4 实验方案 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 复合摆线内齿型少齿差行星齿轮啮合理论研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 复合摆线少齿差行星齿轮基本啮合原理 |
| 5.2.1 坐标系 |
| 5.2.2 坐标变换 |
| 5.2.3 内齿齿廓方程 |
| 5.2.4 啮合方程 |
| 5.2.5 共轭齿廓方程 |
| 5.2.6 啮合线方程 |
| 5.3 啮合齿廓几何特性 |
| 5.3.1 内齿齿廓啮合界限特性及齿根圆弧设计方法 |
| 5.3.2 共轭齿廓无根切设计方法 |
| 5.4 啮合特性变化规律 |
| 5.4.1 多齿啮合特性 |
| 5.4.2 压力角—传力特性 |
| 5.4.3 诱导法曲率—润滑与承载特性 |
| 5.4.4 滑动率—抗摩损特性 |
| 5.5 齿轮副实体建模 |
| 5.6 接触应力评价 |
| 5.6.1 有限元模型的建立 |
| 5.6.2 有限元分析及结果 |
| 5.7 变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副 |
| 5.7.1 变曲率椭圆齿廓曲线几何原理 |
| 5.7.2 坐标系 |
| 5.7.3 椭圆内齿齿廓方程与啮合方程 |
| 5.7.4 共轭齿廓方程 |
| 5.7.5 啮合线方程 |
| 5.7.6 计算实例 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 复合摆线少齿差行星齿轮传动结构设计方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 N型复合摆线少齿差行星传动 |
| 6.2.1 销轴式N型复合摆线少齿差行星传动 |
| 6.2.2 复合摆线齿轮减速测量机构设计实例 |
| 6.2.3 滚动体环槽式N型复合摆线双行星轮少齿差行星传动 |
| 6.3 NN型复合摆线少齿差行星传动 |
| 6.3.1 双联行星轮式NN型传动 |
| 6.3.2 销轴式NN型传动 |
| 6.4 RV型复合摆线少齿差行星传动 |
| 6.4.1 单级星形RV传动 |
| 6.4.2 两级分流型RV传动 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 今后研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果目录 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）摆杆活齿传动系统动态特性研究与齿形设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 活齿类传动国内外研究现状 |
| 1.2.2 超静定机构多齿啮合刚度研究现状 |
| 1.2.3 齿轮、行星类传动系统动力学研究现状 |
| 1.2.4 传动机构优化设计研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 二齿差摆杆活齿时变啮合刚度分析 |
| 2.1 摆杆活齿传动啮合力学模型 |
| 2.1.1 啮合变形假设 |
| 2.1.2 啮合力学模型 |
| 2.1.3 啮合副啮合刚度 |
| 2.2 当量接触刚度分析 |
| 2.2.1 激波器-活齿系当量接触刚度 |
| 2.2.2 中心轮-活齿系当量接触刚度 |
| 2.2.3 活齿架-活齿系当量接触刚度 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 二齿差摆杆活齿传动系统动力学特性分析 |
| 3.1 二齿差摆杆活齿传动系统动力学建模 |
| 3.1.1 传动机构动力学模型 |
| 3.1.2 传动机构动力学方程 |
| 3.2 系统固有频率及振型求解 |
| 3.3 传动系统受迫振动分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二齿差摆杆活齿传动齿形主动动力学设计 |
| 4.1 设计变量 |
| 4.2 设计变量对系统稳态响应的影响 |
| 4.2.1 设计变量对机构扭振位移响应的影响 |
| 4.2.2 设计变量对机构扭振速度响应的影响 |
| 4.2.3 设计变量对机构扭振加速度响应的影响 |
| 4.3 综合主动动力学设计 |
| 4.3.1 主动动力学设计概念 |
| 4.3.2 齿形设计综合优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 二齿差摆杆活齿传动系统仿真研究 |
| 5.1 虚拟样机技术 |
| 5.2 摆杆活齿传动系统虚拟建模 |
| 5.3 系统动力学仿真 |
| 5.3.1 样机速比稳定性仿真 |
| 5.3.2 样机瞬态啮合力仿真 |
| 5.3.3 样机瞬态转矩仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 摆线针轮行星传动基础理论研究现状 |
| 1.2.2 有侧隙啮合摆线齿轮齿廓修正方法研究现状 |
| 1.2.3 摆线针轮啮合副及输出机构接触特性研究 |
| 1.2.4 典型摆线类行星传动装置 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 有侧隙啮合摆线针轮行星传动啮合几何学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 标准摆线齿廓 |
| 2.2.1 坐标系统及坐标变换 |
| 2.2.2 啮合方程 |
| 2.2.3 标准摆线齿廓方程 |
| 2.3 修正摆线齿廓 |
| 2.3.1 齿廓修正定义 |
| 2.3.2 修正量选取范围 |
| 2.4 有侧隙啮合二次包络少齿差啮合副 |
| 2.4.1 二次包络少齿差啮合副数学模型 |
| 2.4.2 椭圆型少齿差啮合副 |
| 2.4.3 抛物线型少齿差啮合副 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 有侧隙啮合摆线针轮啮合副轮齿承载接触分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轮齿接触分析(TCA)模型 |
| 3.2.1 坐标系统及矢量方程 |
| 3.2.2 共轭接触条件 |
| 3.2.3 摆线轮输出角度及背隙 |
| 3.3 轮齿承载接触分析(LTCA)模型 |
| 3.3.1 准静态接触过程分析 |
| 3.3.2 非线性赫兹接触刚度 |
| 3.3.3 静力平衡及变形协调条件 |
| 3.4 计算结果分析与讨论 |
| 3.4.1 齿轮副背隙角及接触力分布 |
| 3.4.2 赫兹接触应力及接触刚度 |
| 3.4.3 承载传动误差及扭转啮合刚度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 有侧隙啮合摆线针轮行星传动系统受力分析研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 受力分析模型 |
| 4.2.1 模型建立流程与假设 |
| 4.2.2 输出机构背隙角及转角 |
| 4.2.3 静力平衡及变形协调条件 |
| 4.3 轴承刚度矩阵计算模型 |
| 4.3.1 轴承载荷与位移关系 |
| 4.3.2 轴承刚度矩阵 |
| 4.3.3 数值求解计算 |
| 4.4 计算结果分析与讨论 |
| 4.4.1 各零件接触受力、赫兹接触应力及刚度 |
| 4.4.2 传动精度、传动比及曲柄轴承刚度分析 |
| 4.4.3 间隙及偏心距误差影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 2KV型摆线针轮减速器时变扭转刚度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 2KV型摆线针轮减速器差速关系及受力分析 |
| 5.2.1 传动原理及结构 |
| 5.2.2 各零件差速关系 |
| 5.2.3 各零件受力计算 |
| 5.3 渐开线齿轮时变啮合刚度计算模型 |
| 5.3.1 轮齿部分变形计算 |
| 5.3.2 基体变形计算 |
| 5.3.3 局部接触变形计算 |
| 5.3.4 时变综合啮合刚度计算 |
| 5.4 减速器时变扭转刚度计算模型 |
| 5.4.1 渐开线齿轮副弹性变形 |
| 5.4.2 摆线针轮齿轮副弹性变形 |
| 5.4.3 曲柄轴及轴承弹性变形 |
| 5.5 计算结果分析与讨论 |
| 5.5.1 渐开线齿轮时变啮合刚度 |
| 5.5.2 摆线针轮齿轮副受力 |
| 5.5.3 曲柄轴承及支撑轴承受力 |
| 5.5.4 减速器扭转刚度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 2KV型摆线针轮减速器样机试制及实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机制造 |
| 6.2.1 创新性结构设计 |
| 6.2.2 关键零件加工 |
| 6.3 试验 |
| 6.3.1 传动效率测试 |
| 6.3.2 传动精度测试 |
| 6.3.3 扭转刚度及回差测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论及创新点 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表论文目录 |
| B. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
| C. 作者在攻读学位期间完成的科研项目目录 |
（10）FA型针摆转动齿廓修形原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摆线针轮行星传动 |
| 1.2.2 RV型针摆行星传动 |
| 1.2.3 FT型针摆行星传动 |
| 1.2.4 FA型针摆行星传动 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 对日本FA传动样机的反求分析 |
| 2.1 应用遗传算法反求修形方式 |
| 2.1.1 运行遗传优化算法 |
| 2.1.2 变量设置 |
| 2.1.3 适应度函数 |
| 2.1.4 控制参数的选择 |
| 2.1.5 FA45-59机型摆线轮实例验证 |
| 2.2 日本摆线轮修形参数的反求 |
| 2.2.1 日本FA45-29样机 |
| 2.2.2 日本FA45-29样机的基本参数 |
| 2.2.3 日本FA45-29样机摆线轮齿廓的测量 |
| 2.2.4 摆线轮齿廓扫描数据的处理 |
| 2.2.5 日本FA45-29样机反求结果 |
| 本章小结 |
| 第三章 针摆传动中的弓背齿廓及其齿廓修形优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 修形产生的几何回转误差计算 |
| 3.2.1 单修形方式产生的几何相对回转角计算 |
| 3.2.2 不同组合修形方式所产生的几何相对回转角比较 |
| 3.3 弓背齿廓的提出 |
| 3.4 “弓背齿廓”修形优化 |
| 3.5 初始间隙 |
| 3.5.1 最先接触区间 |
| 3.5.2 移距修形最先接触区间求解 |
| 3.5.3 等距修形最先接触区间求解 |
| 3.6 “弓背齿廓”受力分析 |
| 3.6.1 摆线轮齿与针齿之间的变形 |
| 3.6.2 摆线轮与针齿的同时接触齿数 |
| 3.6.3 受力分析 |
| 3.6.4 弓背齿廓齿形优化 |
| 3.6.5 受力分析流程 |
| 3.7 计算实例及分析 |
| 3.8 二齿差结构的“弓背齿廓”最佳修形量 |
| 3.8.1 二齿差针摆行星传动齿廓 |
| 3.8.2 二齿差齿廓的受力分析 |
| 3.8.3 二齿差齿廓修形量计算 |
| 3.8.4 有限元分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 二齿差针摆传动中偏心距修形及其修形优化 |
| 4.1 偏心距修形的提出 |
| 4.2 最佳偏心距修形量寻优 |
| 4.2.1 选用机型参数 |
| 4.2.2 修形量的优化求解 |
| 4.2.3 计算初始间隙 |
| 4.3 偏心距修形的回转误差 |
| 4.3.1 行星传动内啮合的坐标转换 |
| 4.3.2 回转误差 |
| 4.4 齿廓受力分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 FA45机型样机研制及试验研究 |
| 5.1 FA45型样机的设计 |
| 5.2 棒量法检测 |
| 5.2.1 双棒检测量法 |
| 5.2.2 双棒量法检测 |
| 5.3 摆线轮的加工方案 |
| 5.4 回差测量的实验方案 |
| 5.4.1 几何回差 |
| 5.4.2 回差测量的试验方案 |
| 5.5 综合试验方案设计 |
| 5.6 试验台设计 |
| 5.7 “弓背齿廓”几何回差测试 |
| 5.8 “弓背齿廓”传动效率、噪音以及振动测试 |
| 5.8.1 “弓背齿廓”传动效率测试 |
| 5.8.2 “弓背齿廓”噪音和振动测试 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点摘要 |
| 附图及附表 |
| 符号表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 博士期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、二齿差摆线针轮行星传动的受力分析（论文参考文献）
- [1]考虑误差的三齿差摆杆活齿动力学研究[D]. 郭争辉. 燕山大学, 2021(01)
- [2]二齿差摆杆活齿传动系统不均匀载荷特性研究[D]. 李永昆. 燕山大学, 2021(01)
- [3]考虑齿廓修形的二齿差摆杆活齿传动动态特性研究[D]. 高云飞. 燕山大学, 2020(01)
- [4]双相正弦激波推杆活齿传动啮合力特性与动力学研究[D]. 王利闯. 燕山大学, 2020(01)
- [5]RV减速器摆线针轮啮合副机构特性研究[D]. 何通. 北京工业大学, 2020(06)
- [6]精密摆线减速器传动性能优化与试验研究[D]. 吴素珍. 大连交通大学, 2019(05)
- [7]复合摆线齿轮啮合理论研究[D]. 韩振华. 重庆大学, 2019
- [8]摆杆活齿传动系统动态特性研究与齿形设计[D]. 梁卿雷. 燕山大学, 2019
- [9]有侧隙啮合摆线针轮行星传动接触特性分析及实验研究[D]. 李轩. 重庆大学, 2017(12)
- [10]FA型针摆转动齿廓修形原理研究[D]. 雷蕾. 大连交通大学, 2013(04)