三環(huán)減速器動力學(xué)分析及環(huán)板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、三環(huán)減速器是我國首創(chuàng)的一種新型齒輪傳動裝置，具有傳動比大、承載能力強、成本低等優(yōu)點，已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域。由于三環(huán)減速器應(yīng)用時間不長，目前的設(shè)計及系列化工作只能靠簡單的類比方法進行，缺乏可靠的理論依據(jù)，在使用過程中普遍存在嚴重的振動和噪聲，尤其在重載、高速、大傳動比的情況下問題更為突出，影響了三環(huán)減速器的推廣進程。 全文對三環(huán)減速器的振動原因進行了系統(tǒng)分析，提出三環(huán)減速器產(chǎn)生劇烈振動的主要原因是由于三環(huán)減速器平行四邊形機構(gòu)的傳動特

2、性和環(huán)板結(jié)構(gòu)特點造成的。三環(huán)減速器屬于過約束機構(gòu)，環(huán)板是受載荷最多且結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的構(gòu)件，環(huán)板的變形對傳動系統(tǒng)的運動、動力學(xué)性能會產(chǎn)生很大的影響。由于環(huán)板的結(jié)構(gòu)特點，使得環(huán)板沿內(nèi)齒圈的剛度是變化的，這就造成三相環(huán)板在傳動過程中受力的不均勻，會出現(xiàn)在某一瞬時一相環(huán)板所傳遞的功率比另兩相傳遞功率的總和還要大，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)進一步加劇了平行四邊形機構(gòu)在止點位置的沖擊問題。這也是造成三環(huán)減速器環(huán)板斷裂和行星軸承燒傷的主要原因。 針對三環(huán)減速

3、器存在的問題，采取對環(huán)板的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，改善三相環(huán)板受力不均問題，可以同時從兩個方面減小平行四邊形機構(gòu)止點位置的沖擊力幅值。一是通過在三相環(huán)板在傳動過程中載荷的均勻分配來減小沖擊力的幅值。二是提高平行四邊形連桿(環(huán)板)的柔性來減小沖擊力的幅值。本文采用了在環(huán)板上開孔的方式，在不明顯降低環(huán)板一階模態(tài)的同時，優(yōu)化環(huán)板的開孔參數(shù)實現(xiàn)在載荷作用下沿內(nèi)齒圈各個位置嚙合時，環(huán)板各點位移值的差距最小。最后得到的結(jié)果是，優(yōu)化前位移的最大點的位移值與位移