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谐波齿轮传动系统动态特性的测试与分析

在谐波齿轮传动系统动态特性问题的研究中,国内外许多学者都是从谐波传动的啮合参数、波发生器的几何参数、轮齿间的啮合刚度、柔轮的变形特性,以及柔轮与输出轴或箱体间的联接方式等方面出发来研究其传动的刚度特性和阻尼性质,但从机械振动的角度出发来研究其系统动态特性的工作还不多见。因此,本文将采用理论分析与实验测试相结合的分析方法,建立以微机为工具的谐波齿轮传动系统动态特性的测试与分析系统,由此来获得谐波齿轮传动系统扭转振动的数学模型。1 谐波齿轮传动系统的动态测试与分析 由于谐波齿轮传动系统的动态历程是由其系统的固有特性——结构型式和动态参数、系统的输入与输出情况所决定的,因而可以通过对其系统已知的输入与输出信号进行频谱分析,如传递函数的计算,就可以确定其系统本身的固有特性。为此,本文以160机型的谐波齿轮减速器为例,进行了谐波传动系统动态特性的测试与分析(如图1所示)。在动态信号进入AO卡之前,可用电子示波器监测整个动态测试过程中信号的...  (本文共5页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

精密谐波齿轮传动系统建模与控制方法研究

伴随着现代科学技术的飞速发展,机电伺服系统呈现了小型化、轻量化、高精度和高动态特性的发展趋势,谐波传动、摆线传动、柔索传动、活齿传动等具有较高传动精度和良好动力学特性的传动方式在其中得到了越来越广泛的应用。对于上述这些传动方式的动力学特性和伺服控制方法进行研究有助于机电系统伺服性能的提升,具有一定理论和工程意义。谐波齿轮具有输出力矩大、结构紧凑、啮合空回小、传动精度高等许多优点,广泛应用于航空、航天、机器人、武器系统等领域中的伺服系统中,取得了良好的效果。随着系统伺服性能需求的提升,对谐波齿轮传动精度提出了更高的要求,需要对如何提高其伺服性能这一问题进行进一步的研究。本文针对精密谐波齿轮传动系统非线性动力学特性的建模问题和伺服补偿问题开展研究,根据对精密谐波齿轮传动系统的工作原理、动力学特性建模、模型参数辨识方法、非线性特性补偿控制、模型仿真方法、系统性能预测等方面的研究,建立了含摩擦、刚度和迟滞非线性特性的系统仿真模型,针对各...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械传动》2018年05期
机械传动

某型谐波齿轮传动系统的非线性动态性能分析研究

0引言谐波齿轮传动与普通的齿轮传动相比,具有以较小的体积和较轻的质量实现大的传动比和高承载能力、回差小、传动精度高、传动效率高等优点;基于谐波齿轮传动的上述独特优点,谐波齿轮传动已广泛地应用于航空航天领域中导弹及精确制导武器的伺服机构。这些精密设备的控制系统必然对谐波齿轮传动提出更高的要求,如灵敏度界限、工作稳定性和快速性。这就有必要对谐波齿轮传动的动态性能进行必要地研究。谐波齿轮传动与一般齿轮传动的区别在于前者具有能产生可控变形的柔轮,在正、反两方向加载和卸载所得出的刚度特性曲线呈磁滞回线状。因此,谐波齿轮传动与一般齿轮传动的扭转刚度特性有着本质的区别。从国外到国内,谐波齿轮传动的动力学研究经历了从线性到非线性的发展,因此较全面合理地考虑非线性因素,建立较为完整的非线性动力学数学模型是谐波齿轮传动动力学特性研究的方向[1-5]。在充分考虑到谐波齿轮传动与普通齿轮在刚度特性上本质不同的基础上,综合考虑谐波齿轮传动弹性和齿间侧隙的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《制造技术与机床》1950年50期
制造技术与机床

谐波齿轮减速器的频率特性分析

谐波齿轮减速器的频率特性分析大连轻工业学院陶学恒大连理工大学尤竹平摘要对谐波齿轮减速器样机进行了频率特性的测试与分析,获得了样机在几种工况下的频率结构谱图。分析了与此种减速器转速成比例的各阶振动频率成分之间的相互关系和变化特性,进而由实验测试分析验证了谐波齿轮减速器所具有的动态性能。关键词谐波传动,频率特性,动态性能一、取国谐波齿轮传动与一般的齿轮传动相比,具有传动比大、体积小、重量轻、传动精度高和回差小等优点,被广泛地应用于航天飞行器、机器人、雷达俯仰机构以及其它各种机械设备中。因此,研究和分析谐波齿轮减速器的动态特性和频率特性,对提高其使用特性和动态性能是十分必要的。实际应用表明,对谐波齿轮传动系统的性能影响较大的是在各种激扰作用下,谐波齿轮减速器所产生的扭转振动问题。本文从实验的角度出发,采用计算机辅助测试与频谱分析手段,对在各种转速工况下,测量其振动响应;并对响应信号进行频谱分析,确定样机的频率结构,为提高谐波齿轮减速器...  (本文共3页) 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

电磁谐波活齿传动系统输出力矩及动力学特性研究

机电集成电磁谐波活齿传动系统集传动、驱动和控制于一体,可以实现谐波传动技术、电磁驱动技术、活齿传动技术和控制技术的有机结合,是一种新型机电集成广义复合传动装置。该传动系统中没有高速旋转的部件,惯性力小,可以获得更快的响应速度,能够实现大减速比运动传递和低速大扭矩的动力输出。本文运用电磁学原理研究了气隙磁场随柔轮变形的变化规律,引入气隙形状因子,针对磁路饱和及未饱和两种情况分别给出了形状因子的计算公式,进行了等效气隙分析,给出了气隙磁通密度和柔轮单位面积上电磁力的计算公式。根据圆柱壳体非胀大变形理论,将电磁谐波活齿传动系统中的关键零件——柔轮简化为圆柱薄壳,建立了电磁力作用下柔轮的受力分析模型,推导出柔轮在电磁力作用下的位移表达式,揭示了柔轮位移随系统参数的变化规律。根据弹性力学原理,建立了电磁谐波活齿传动系统的受力分析模型,对传动过程中各零件的受力进行了分析,在此基础上推导出系统输出力矩公式,与摩擦式电磁谐波传动的输出力矩进行了...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地质大学(北京)
中国地质大学(北京)

谐波齿轮传动柔轮变形特性研究

谐波减速器是一种结构紧凑、传动效率高的精密减速传动装置,在航空航天领域中得到广泛应用。谐波减速器传动过程中存在柔轮弹性变形、波发生器的激励效应以及柔轮、刚轮非线性啮合接触等问题,严重影响了减速器的动力学性能和传动精度。目前,谐波传动过程中柔轮变形、非线性啮合接触等方面的研究还不完善。为此,本文采用有限元方法分析了柔轮的变形特性,设计了一种柔轮径向变形测试装置监测柔轮的变形量,证明了柔轮径向变形对谐波传动影响较大。(1)研究影响谐波传动过程中传动精度的关键因素。谐波传动过程中,结构柔性会影响谐波齿轮传动的每一环节,而柔轮是谐波减速器中柔性变形最大的部件,所以柔轮的变形特性对谐波齿轮的传动精度至关重要。本文从理论角度分析了柔轮的变形机理以及疲劳特性。(2)采用ANSYS Workbench软件对柔轮模型进行有限元仿真分析,研究柔轮在初始装配情况下的变形规律和应力分布特性。详细分析了不同材料对柔轮动态特性的影响,并进行了柔轮模态分析,...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>