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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>>

《装备制造技术》2017年10期
装备制造技术

谐波齿轮传动在工业机器人领域的应用分析

谐波齿轮传动是二十世纪中期由美国C·Musser发明的,随着空间技术发展,近代齿轮传动技术也取得了重大突破。谐波齿轮传动是一种不同于建立在刚体力学基础上的新型机械传动,依靠弹性变形使用柔性构件来实现传动,它突破了机械传动采用刚性构件的模式,从而获得了一系列其他传动难以达到的特殊功能,正广泛应用于现代工业的诸多方面。本文通过检索谐波齿轮传动应用领域的优势短板和发展趋势,观摩、借鉴国外先进技术和设计理念,探索谐波齿轮传动装置的设计原则、制造方法和加工技术,对谐波齿轮传动运动精度影响因素进行分析,以解决传统谐波齿轮传动设计、装配调试与生产线应用中暴露出的问题。1谐波齿轮概述1.1谐波齿轮传动结构型式谐波齿轮传动主要由三个基本的构件组成,分别是波发生器、柔轮以及刚轮。可使三个构件中任意一个为固定件,其余两个构件中一个作为主动件,另一个作为从动件,这样就实现固定传动比状态下的减速或增速传动,也可以变成两个输入端,一个输出端,这样就形成了差...  (本文共3页) 阅读全文>>

《印刷世界》2012年07期
印刷世界

谐波齿轮传动浅谈

机械传动形式常见的有带传动、链传动、齿轮传动等。其中每种传动又可细分为多种类型,谐波齿轮传动就属于齿轮传动中的一种类型。谐波传动是美国人C.W.马瑟于1955年提出的专利,1959年得到批准,1960年在纽约展出实物。谐波传动的发展是由军事和尖端技术开始的,以后逐渐扩展到民用和一般机械上。一些国家如美国、日本、苏联已有了谐波齿轮减速器的系列化产品,在中国也制定了谐波齿轮的部分标准。谐波齿轮传动形式在小森尚邦GR650、GR830凹印设备上均有使用。其位置在设备前后张力段,作用在于使印刷机获得所需要的张力。在我司的GR650设备运行过程中,出现后张力不稳定故障。通过拆卸后张力段的谐波齿轮检查,发现柔轮已破裂,导致输入后张力辊的速度与印刷速度不匹配,从而出现后张力不稳定故障。通过更换柔轮后,该故障得以解决。在对谐波齿轮的维修和保养过程中,对谐波齿轮传动有肤浅的认识,本文试图从其结构、传动原理以及传动特点上做一些探讨。1谐波齿轮传动的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《机械工程师》2002年06期
机械工程师

谐波齿轮传动系统动力学特性研究概述

谐波传动是50年代中期随着空间科学技术的发展而迅速发展起来的一种新型机械传动。该传动的基本原理由美国学者C.W.Musser于1959年提出。与一般的齿轮传动相比,谐波齿轮具有运动精度高、回差小、传动比大、重量轻、体积小、承载能力大,并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作等优点,其已成功地用于空间技术、能源、通讯、机床、仪器仪表、机器人、汽车、造船、纺织、冶金、印刷机构及医疗器械等领域。随着谐波齿轮传动应用范围的不断扩大,谐波齿轮传动系统的动态性能研究一直受到人们的关注。关于谐波齿轮传动系统动态性能的研究在两类应用问题中显得尤为迫切:一类是用于机器人、雷达天线跟踪系统、自动武器系统等高性能控制系统中的谐波齿轮传动系统,要求其谐振频率避开系统的伺服带宽以防止系统失控;另一类是用于轧钢机、大型旋转机构、海上运输工具等传递大扭矩的谐波齿轮传动系统,因这类传动的柔轮直径很大,而其固有频率甚低,因此,不仅要防止传动发生谐振,而且还应建立...  (本文共4页) 阅读全文>>

《机械设计》2002年10期
机械设计

塑料谐波齿轮传动结构尺寸的优化设计

1 前言谐波齿轮传动是 2 0世纪 5 0年代随着空间技术的飞速发展而产生的。其工作原理是利用柔性构件的弹性变形波进行运动和动力的传递 ,这与普通机械传动相比有着本质的区别 ,因而被公认为是机械传动中的一个创举。一经问世 ,就以其体积小、重量轻、结构简单、传动比大、承载能力强、运动精度高以及可向密封空间传递运动和动力等一系列突出优点 ,在各个领域得到了广泛的应用和发展[1]目前 ,由于钢制谐波齿轮传动不可避免地存在材料性能和制造成本两个问题 ,严重影响了谐波齿轮的推广和应用。因此 ,人们尝试用工程塑料替代金属制作谐波减速器 ,使塑料性能得到充分发挥。2 用工程塑料制作谐波齿轮传动的优越性工程塑料是一种力学性能较好的高分子材料。与金属材料相比 ,具有如下突出优点 :(1)塑料的弹性模量低、弹性好。塑料的弹性模量E仅为金属的 1/ 5 0 ~ 1/ 10 0 ,这对于在工作中需要反复变形的柔轮来说 ,具有非常优异的实用性。此外 ,塑...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械设计与研究》2001年03期
机械设计与研究

塑料谐波齿轮传动的试验研究

谐波齿轮传动是 5 0年代中期随着空间技术的飞速发展而产生的。其基本构件为刚轮 1、柔轮 2和波发生器 3(见图1所示 )。由于其工作原理是利用柔轮的弹性变形波进行运动和动力的传递 ,这和普遍齿轮的传动有着本质的区别 ,所以被认为是机械传动领域中的一个重大突破。一经问世 ,便在军用和民用工业上得到了广泛的应用和迅速的发展。目前 ,谐波齿轮传动所采用的材料多为优质合金钢 ,但钢制谐波齿轮传动在满足使用性能要求的同时却不可避免地存在材料性能和制造成本的两个问题 ,严重影响了谐波齿轮的推广和应用。于是 ,人们尝试用工程塑料替代金属制作谐波减速器 ,使塑料的性能得到充分的利用。▲图 1 结构简图1.刚轮  2 .柔轮  3.波发生器1 用工程塑料制作谐波齿轮的优越性  工程塑料是一种机械性能较好的高分子材料。与金属材料相比 ,具有如下突出的优点 :   (1) 塑料的弹性模量低、弹性好塑料的弹性模量E仅为金属的 1/5 0~ 1/10 ...  (本文共3页) 阅读全文>>