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摆线钢球行星传动

利用钢球来承受载荷,使运动平稳和具有高的运动精度,机器和有关设备的性能有了极大的提高。例如滑动轴承引入钢球后成为滚动轴承,滑动丝社成为滚珠丝杠,滑动螺母成为滚动螺母,滑动导轨成为滚动导轨。本文研究了采用钢球的摆线传动的啮合原理,导出了有关设计计算公式。在摆线钢球传动中,参与啮合的  (本文共10页) 阅读全文>>

燕山大学
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摆线钢球行星传动耦合热弹性接触及动力学性能分析

摆线钢球行星传动是一种精密传动机构,因其具有零背隙、结构紧凑、体积小及传动精度高等优点,使其在机器人、无人机、医疗器械及航空航天等精密机械领域有着良好的应用前景。本文基于Buckingham滑动摩擦因数半经验公式对传动系统中的相对运动特性进行研究,计算了钢球与摆线齿面之间的相对滑动速率和滑动摩擦因数。在此基础上,建立计入摩擦的摆线钢球啮合副受力分析模型,采用接触刚度系数法推导出啮合副的啮合力公式,分析摩擦对啮合力的影响,研究啮合力随钢球系转角的变化规律。根据接触力学建立摆线钢球啮合副的非Hertz接触模型,推导出接触椭圆半轴、啮合刚度等解析式,分析啮合副接触特征;将钢球和摆线盘等效成半无限大弹性体,采用离散卷积和快速傅里叶变换技术计算接触体表面及次表面非Hertz应力场。在应力分析基础上,基于Mises屈服准则提出一种估测该传动系统承载能力的方法,并对其承载能力进行分析。针对摆线钢球行星传动中的滑动接触问题,建立耦合热弹性点接触...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

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摆线钢球行星传动研究

在阅读大量文献资料的基础上,根据少齿差行星传动和活齿行星传动的研究和发展现状,在国内,首次较深入系统地研究开发了具有良好性能和应用前景的新型机械传动—摆线钢球行星传动。研究分析了摆线钢球行星传动行星盘、中心盘和钢球组成的钢球摆线槽端面啮合副、钢球环形槽端面啮合副组成的等速输出机构及间隙调节机构等结构组成原理。分析介绍钢球摆线槽啮合副、钢球环形槽啮合副实现同轴间速度变换的传动原理。对摆线钢球行星传动进行了较全面的类型分析。根据摆线钢球行星传动的结构组成原理和啮合传动原理,研究了构成钢球摆线槽端面啮合副的内、外摆线理论齿形和实际齿廓的形成方法,并分别推导出内外摆线理论齿形和实际齿廓的直角坐标方程和复数矢量方程。研究分析行星盘、中心盘和钢球间的行星运动关系并推导出钢球运动位置的直角坐标方程和复数矢量方程。根据微分几何知识,分别推导出内、外摆线理论齿形和实际齿廓的曲率、曲率半径、主曲率及主曲率半径的方程式,并绘制了内、外摆线理论齿形和实...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

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带有十字槽等速机构的摆线钢球行星传动动力学研究

摆线钢球行星传动是一种利用钢球作为中介体来传递运动和力的新型精密传动机构,该机构具有无回差、承载能力强、效率高、传动比范围广等优点。但在实际生产工作中,传动机构在运转过程中会产生振动和噪声,进而影响传动机构的精密性和使用寿命。因此关于摆线钢球行星传动系统动力学的研究,对提高传动机构精密性、使用寿命以及结构参数的优化具有重要意义。根据赫兹理论中啮合法向力和接触变形的非线性关系,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副四点接触力学模型,通过轴向力和力矩平衡方程,求得减速啮合副和等速啮合副啮合点处的法向力。利用弹性力学的应力结果,求得啮合副接触表面下不同深度的正应力和切应力以及最大切应力所对应的深度值。对啮合副啮合点处的法向力以及接触表面下的应力进行了参数影响分析。考虑摆线槽曲率变化和法向力变化的影响,分别建立摆线钢球行星传动减速啮合副和等速啮合副时变啮合刚度模型,通过求解非线性方程组得到时变啮合刚度的数值解。利用傅里叶变换将时...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

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轴向预紧式摆线钢球行星传动研究

摆线钢球行星传动不仅具有非常高的传动精度和定位精度的优点,还具有体积小、结构紧凑、响应快等优点,此外还具有能够实现无隙啮合传动的特点。因此,摆线钢球行星传动在机器人、数控机床、航空航天、国防工业、交通运输、伺服传动、化工机械等诸多领域有着十分广泛的应用前景。通过对摆线槽实际齿形的分析,给出了完整的摆线槽实际齿形方程,分析了钢球半径的变化对实际齿形产生的影响;在对传统环形槽齿形进行分析的基础上,给出了由外侧圆弧、内侧圆弧、底面直线组成的双圆弧环形槽。研究发现,双圆弧环槽结构尺寸不受偏心距、钢球直径的影响。针对轴向预紧力条件下各啮合副的啮合状态,建立了各啮合副力学模型,推导了啮合副弹性转角公式,分析了环槽、十字滑槽等速啮合副弹性转角的变化规律,研究了参数变化对传动机构弹性回差产生的影响;针对轴向微移动条件下各啮合副的啮合状态,建立了各啮合副力学模型,推导了法向力与轴向微移动量之间的函数关系式,得到了啮合副实现实时四点接触时的临界压缩...  (本文共168页) 本文目录 | 阅读全文>>

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摆线钢球行星传动动力学性能研究

摆线钢球行星传动作为一种精密行星传动机构,其工作过程中所产生的振动,影响了机械设备的精度、生产效率和使用寿命,使得人们对其动态性能提出了更高的要求。研究摆线钢球行星传动系统的动力学问题,对其动态性能优化具有重要的意义,同时对工程中应用的其它行星传动系统也具有普遍的科学意义。首先,利用超静定方法建立了摆线钢球啮合副的非线性力学模型,通过求解能量平衡方程得到啮合副的载荷关系式。利用赫兹公式计算出啮合副接触区中心变形和中心压强等参数,并求出传动过程中各参数极值对应的啮合位置。利用叠加法积分求出半椭球状分布载荷作用下啮合副的接触区变形挠曲面方程、接触区表面以下不同深度处的应力分布,以及最大切应力的深度位置。建立了摆线钢球啮合副的有限元模型,根据啮合副的载荷分布状态对有限元模型进行加载,通过对啮合过程的有限元仿真,得到啮合副的应力分布状态,并对啮合过程中承载接触对的交替变化规律和啮合点的应力变化规律进行了分析。其次,综合考虑时变啮合刚度、...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>