雙驅(qū)動雙曲柄四環(huán)板針擺行星傳動性能的研究.pdf

1、雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動是擺線針輪行星傳動與平行四桿機(jī)構(gòu)的巧妙結(jié)合，在國內(nèi)外均屬首創(chuàng)的新型傳動。它不僅保留了傳統(tǒng)擺線針輪行星傳動所具有的體積小、重量輕、傳動比范圍大、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，而且克服了傳統(tǒng)擺線針輪行星傳動的兩大缺點：轉(zhuǎn)臂軸承處于擺線輪上輸出機(jī)構(gòu)之內(nèi)，徑向尺寸受限制，約束了承載能力進(jìn)一步發(fā)揮；輸出軸為懸臂梁，剛度不夠理想。正因為雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動通過平行四桿機(jī)構(gòu)把轉(zhuǎn)臂軸承移至行星輪外，徑向尺寸不受限制，

2、又讓輸出軸成為兩支點的簡支梁，輸出軸剛度大，所以，在同樣針齒中心圓直徑和相近傳動比的條件下，承載能力得到成倍的提高。理論和實驗均證明雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動是一種極具研究價值和實用價值的新型傳動。 本文采用CAE(Compmer Aided Engineering)分析的方法，對雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的基本原理、運動學(xué)分析、環(huán)板的形狀優(yōu)化等方面的研究，同時創(chuàng)建了一個能夠模擬現(xiàn)實環(huán)境的虛擬樣機(jī)系統(tǒng)，結(jié)合實際樣機(jī)的振動測

3、試實驗，進(jìn)行了對比分析。通過這些研究，為雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動的進(jìn)一步開發(fā)提供了一定的參考依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下： (1)進(jìn)行了雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動機(jī)構(gòu)的運動學(xué)研究，建立了雙驅(qū)動四環(huán)板針擺行星傳動受力分析模型。本文基于Visual C++6.0，編制程序?qū)[線齒輪的齒形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，改善了擺線齒輪的嚙合狀態(tài)，并計算出擺線齒輪和環(huán)板的多齒嚙合情況、齒面接觸狀態(tài)等；可以初步判斷減速器基本尺寸的合理性，提高了設(shè)計效率，同時本系統(tǒng)

4、利用OpenGL豐富的圖形API接口，模擬了傳動的動態(tài)運動情況，直觀動態(tài)地觀察行星傳動的嚙合情況及運動情況。 (2)為了減少整機(jī)的重量，利用ANSYS程序設(shè)計語言(APDL)編寫程序，對雙曲柄環(huán)板式擺線針輪減速器中的環(huán)板進(jìn)行了參數(shù)化的形狀優(yōu)化設(shè)計，并提出以拉伸與彎曲兩種情況為主要因素的環(huán)板結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化方案，綜合考慮分析兩種形狀優(yōu)化方案后，建議選取以彎曲為主要因素優(yōu)化的優(yōu)化結(jié)果。 (3)建立了模擬現(xiàn)實雙驅(qū)動雙曲柄四環(huán)板針擺

5、行星減速器的虛擬樣機(jī)仿真分析環(huán)境，在虛擬樣機(jī)上驗證了采用雙電機(jī)驅(qū)動雙曲柄的四環(huán)板式針擺行星減速器，使兩個曲柄軸都成為主動曲柄軸，機(jī)構(gòu)中將不存在主動曲柄通過連桿推動被動曲柄過死點引起的運動不確定性，產(chǎn)生瞬時沖擊的問題，同時傳遞動力的方案是合理可靠的。 (4)針對雙電機(jī)驅(qū)動雙曲柄四環(huán)板針擺行星減速器進(jìn)行了振動實驗分析，由于實驗測得的加速度傳感器采集的頻譜振動信號成分很復(fù)雜，很難采用傳統(tǒng)的分析方法得出結(jié)論，本文將振動實驗與虛擬樣機(jī)的數(shù)