新型有隙摆线齿轮的啮合特性及实验研究

摘要

精密传动是以高精度传递运动为主要目的的一类机械传动形式，是制造装备业和国防工业极其重要的基础件。摆线类行星传动具有多齿啮合特性，误差均化效应明显和扭转刚度高等特点，近年来越来越广泛地应用于精密传动领域。摆线轮齿廓作为承受载荷和传递动力的直接作用面，是影响摆线类行星传动性能的关键因素。因此，系统深入地开展新型摆线轮齿廓优化理论及其啮合特性的研究，对于提高摆线类精密传动的性能具有重要的理论意义和工程实用价值。
　　本文的主要内容包括：
　　①以分段抛物线函数构造针齿变化量函数，提出可以有效控制齿侧间隙分布规律的时变参数摆线齿轮，推导其齿廓方程，并对其啮合特性进行了分析；基于分段修形思想，结合时变参数摆线齿廓成形理论，提出一种新型有隙共轭摆线齿轮，详细论述其齿廓的获取方法。
　　②建立了新型有隙摆线齿轮齿廓的齿面接触受力模型，通过计算实例对比分析新型有隙摆线齿轮齿廓与传统组合修形齿廓的力学特性差异；利用有限元方法对新型有隙摆线齿轮啮合副进行轮齿接触分析。
　　③研究了实际润滑状态下，新型有隙摆线齿轮与针齿之间滑动摩擦系数的计算方法，分析了传动过程中滑动摩擦系数的时变规律；建立了实际润滑条件下新型有隙摆线齿轮传动的瞬时滑动摩擦功率损失和平均滑动摩擦功率损失计算模型，并进行了实例计算分析。
　　④完成了基于有隙摆线齿轮的新型摆线精密减速器样机的设计与试制，设计并搭建传动效率测试试验台，开展实验样机的传动效率试验研究。

目录

1 绪 论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

2 新型有隙摆线齿轮传动基础啮合理论研究

2.1 基于时变参数的新型摆线齿轮

2.2 基于时变参数的摆线齿轮齿廓设计计算

2.3 新型有隙共轭摆线齿轮

2.4 小结

3 新型有隙摆线齿轮力学特性分析

3.1 新型有隙摆线齿轮力学特性

3.2 设计参数对接触特性影响

3.3 摆线齿轮传动有限元接触分析

3.4 小结

4 新型有隙摆线齿轮传动啮合效率研究

4.1 啮合齿面润滑摩擦机理

4.2 动态滑动摩擦系数研究

4.3 啮合副滑动摩擦功率损失计算模型

4.4 啮合效率计算及实例分析

4.5 小结

5 样机试制及实验研究

5.1 新型有隙摆线齿轮精密减速器样机设计与试制

5.2 传动效率台架试验

5.3 实验结果分析

5.4 小结

6 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附录

A.作者在攻读硕士期间发表的论文目录

B.作者在攻读硕士期间申请的专利目录

C.作者在攻读硕士期间参与的研究项目