吕和生[1]2002年在《球面摆线钢球精密传动基础理论研究及计算软件开发》文中研究表明精密传动是一种重要的基础性零部件，在机器人、机床、仪器仪表等工业领域有着广泛的应用。随着信息和宇航科学技术的发展，特别是卫星通信、飞行目标跟踪与拦截、遥感与遥测、天文观察等天线系统的微小型化、快速化及自动化，对精密传动提出了更高的要求。因此，探索新的精密传动形式，研究新的精密传动理论具有十分重要的意义。课题来源于国家高技术发展研究计划项目“新型空间凸轮活齿精密传动及其应用研究”（课题编号：2001AA423190）。本文根据新型空间凸轮活齿精密传动的特点，研究了啮合传动理论，并进行了相应的数值计算。论文的主要工作包括：1、根据啮合点和钢球中心轨迹均在同一圆柱面上的特点，研究了给定端齿齿廓条件下求解凸轮齿廓的一般方法；论证了在给定端齿、齿差数和钢球直径相同的条件下，正负齿差啮合齿廓的唯一性；讨论了端齿为球面摆线时，凸轮齿廓的具体表达式，并研究了该齿廓的性质。2、分别运用拆分法，封闭行星机构的传动简图和结构简图推导出单级和双级的多种结构的传动比公式，并给出一齿差、二齿差球面摆线钢球传动机构减速比的简化计算公式。3、分析了封闭机构的封闭功率的大小和方向，提出了消除封闭功率的方法，并对传动装置结构进行了优化设计。4、根据凸轮的受力特点，分析了该传动机构的自锁特性。结合实例，讨论了端齿基本参数对凸轮的自锁性能的影响，并给出了分析结果。5、通过对凸轮啮合齿廓的分析，推导出一齿差时凸轮动平衡的计算公式，并提出了动平衡的方法。6、以Microsoft VC++ 6.0为编程工具，开发了一套关于球面摆线钢球传动数值分析软件。7、在以上理论研究的基础上，完成样机的设计和试制。
牟萑[2]2004年在《新型空间凸轮活齿精密传动计算机辅助设计》文中指出课题来源于国家“863”计划项目“新型空间凸轮活齿精密传动及其应用研究”(课题编号:2001AA423190)。新型空间凸轮活齿传动具有传动精度高、啮合间隙可调、自锁性能好等优点,在机器人、机床、仪器仪表等工业领域有着广泛的应用前景。空间凸轮活齿精密传动属于空间多齿啮合传动,其设计计算较为复杂。论文着重对空间凸轮活齿传动的相关基础理论包括齿形理论、力学特性及传动效率等进行了研究,编写了相应的数值计算程序;开发了关于该新型传动的计算机辅助设计/分析软件。本文的研究工作是该“863”计划项目的重要组成部分,主要内容包括:(1)根据单参数曲面族包络的理论和定传动比条件,建立了正弦型端齿共轭啮合零件理论齿廓方程,讨论了刀具半径对啮合齿形的影响,给出了啮合零件的修正齿形及刀具中心轨迹的求解方法。推导了空间凸轮和端齿的主曲率和主曲率半径的计算公式,给出了计算实例。(2)建立了正弦型端齿空间凸轮活齿传动的力学分析模型;根据弹性力学赫兹接触理论,推导了空间凸轮活齿传动点接触受力分析公式,并给出了求解的方法;开发了数值计算软件,对不同设计参数的受力特性进行计算,获得了该传动受力变形的一般规律,并与摆线型端齿的力学特性作了对比分析。(3)将空间凸轮活齿精密传动中活齿与凸轮啮合面之间的滑动摩擦力和滚动摩擦力用滑滚摩擦力来代替,推导出传动效率计算公式,并讨论了各因素对传动效率的影响。(4)在微软的MFC类库框架结构下使用面向对象的高级编程语言C++进行基于Windows的软件开发,编制了可视化系统软件,实现了对该传动机构的齿廓自动求解、机构啮合模拟以及力学数值仿真,从而为空间凸轮活齿精密传动的设计分析与数控加工提供了一种快捷、有效的工具。
杨涛[3]2016年在《空间机械臂活齿传动结构设计与轻量化研究》文中进行了进一步梳理作为传递两同轴间回转运动的新型少齿差行星传动,摆动活齿传动具有结构紧凑新颖、传动比大、承载能力强和传动效率高等优点,越来越受到重视。但作为一种新型传动型式,对其理论研究和实际应用方面尚不完善。本文以应用于机械臂关节的摆动活齿减速器为研究对象从活齿啮合、运动学、强度分析、优化设计等方面,进行了以下几方面的工作：(1)根据空间机械臂减速器传动比大、质量小的技术要求,对活齿减速器的形式进行了分析与选择,并推导了活齿传动比计算公式。通过分析比较,确定了大功率、大传动比双级摆动活齿传动的运动方案。(2)根据变形协调条件,建立了摆动活齿传动的受力分析模型,对各构件作用在活齿上接触力的解析值进行求解,并对活齿传动机构进行了运动仿真分析,得出摆动活齿角速度,角加速度周期性变化规律。中心轮滑动率变化稳定但其轮廓不对称,摆动活齿滑动率变化不稳定有突变,故造成摆动活齿过早的磨损胶合进而失效。通过对双级活齿减速器进行叁维实体建模,验证了各部分之间的装配关系。(3)中心轮、激波器以及活齿是影响整体结构工作性能的主要部件,根据设计的活齿传动结构,建立了有限元模型,在给定工况下,对活齿、中心轮、激波器、柱销及装配体进行了应力应变分析,找出工作过程中容易产生失效的部位。(4)对活齿传动机构中的激波器进行拓扑优化分析,求得摆动活齿减速器承载能力和质量之间的最优关系,以满足结构轻量化。优化前后对比分析可知,总体体积减小了9.95%,重量减少2.03kg。
参考文献：
[1]. 球面摆线钢球精密传动基础理论研究及计算软件开发[D]. 吕和生. 重庆大学. 2002
[2]. 新型空间凸轮活齿精密传动计算机辅助设计[D]. 牟萑. 重庆大学. 2004
[3]. 空间机械臂活齿传动结构设计与轻量化研究[D]. 杨涛. 北京交通大学. 2016