錐形擺線行星傳動(dòng)基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、精密傳動(dòng)是以高精度傳遞運(yùn)動(dòng)為主要目的的一類機(jī)械傳動(dòng)形式，在航空航天、武器裝備、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、精密機(jī)械、印刷包裝機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、醫(yī)療器械等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，是制造裝備業(yè)和國(guó)防工業(yè)極其重要的基礎(chǔ)件。錐形擺線行星傳動(dòng)是依據(jù)普通擺線針輪行星傳動(dòng)的針齒半徑改變時(shí)對(duì)應(yīng)的系列變幅擺線互為等距線而提出的新型傳動(dòng)。該傳動(dòng)可以通過(guò)調(diào)整錐形擺線嚙合副的軸向位置調(diào)整嚙合的間隙，利用多齒嚙合的誤差均化效應(yīng)獲得高的傳動(dòng)精度。系統(tǒng)深入地開展關(guān)于錐形擺線行星傳

2、動(dòng)的理論和設(shè)計(jì)方法、制造關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究，奠定其工程應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文的主要內(nèi)容如下：
　　①根據(jù)齒輪嚙合原理的運(yùn)動(dòng)學(xué)法，討論了平行軸內(nèi)嚙合行星傳動(dòng)的嚙合方程，給出了行星輪共軛齒廓方程的一般表達(dá)式，建立了錐形擺線行星傳動(dòng)的嚙合理論；論證了變截面擺線行星傳動(dòng)針齒齒廓半徑沿軸向變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的系列短幅擺線互為等距線；針對(duì)變截面擺線傳動(dòng)，給出了針齒半徑沿軸向線性變化的錐形擺線輪和非線性變化的鼓

3、形行星輪的設(shè)計(jì)實(shí)例，從而驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性；給出了橫截面為拋物線的行星輪的齒廓曲面方程，討論了行星輪齒廓曲面的多樣性；分別討論了變截面擺線傳動(dòng)和拋物線柱面行星傳動(dòng)的齒廓曲率特性。
　　②提出了以錐形擺線輪大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法，完成了錐形擺線嚙合副齒廓曲面的設(shè)計(jì)；提出了基于錐形擺線的N型傳動(dòng)、NN型傳動(dòng)和雙圓盤擺線行星傳動(dòng)三種結(jié)構(gòu)形式，并針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)形式，給出了計(jì)算實(shí)例。
　?、鄯治隽隋F形嚙合副的受力情況，提出了錐

4、形嚙合副的接觸應(yīng)力計(jì)算方法；采用有限元方法完成了分別使用獨(dú)立銷套和整體銷套的懸臂梁式輸出機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)支梁式輸出機(jī)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變分析。
　?、軕?yīng)用Microsoft Visual C++6.0編制了錐形擺線行星傳動(dòng)的可視化設(shè)計(jì)分析軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)N型、N-N型傳動(dòng)和雙圓盤擺線傳動(dòng)各參數(shù)、齒廓的自動(dòng)計(jì)算，以及力學(xué)特性等的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。
　?、萏岢隽擞弥稿F刀具/磨具直接形成零件軸向錐形，而零件截面擺線或圓弧齒通過(guò)展成方式形成的“指錐包絡(luò)

5、”切削加工方法和圓弧面砂輪磨削法，并分別進(jìn)行了加工仿真。在此基礎(chǔ)上，研制出三臺(tái)套實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。
　?、尢岢隽俗兘孛嫘行菄Ш细饼X廓曲面的坐標(biāo)測(cè)量和誤差評(píng)定方法。編制了基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)變截面擺線輪齒廓曲面的通用自動(dòng)測(cè)量程序，完成了樣機(jī)齒廓曲面的精度檢測(cè)；提出了采用最小二乘法的數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)錐形嚙合副的齒距偏差、齒廓偏差和錐度誤差等保證錐形擺線行星傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性的重要指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)定。
　　⑦完成了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研制和和改裝，分別開展