渐开线变齿厚RV精密传动特性研究

摘要

渐开线变齿厚RV（Rot-Vector）精密传动减速器是一种适用于高精密传动的新型传动装置，采用定轴输入，双曲柄带动两变厚外齿轮啮合传动，通过行星架输出。具有传动比大、传动精度高、传动平稳、结构紧凑及简单等优点，还可通过调节变厚外齿轮的轴向位置来调整齿轮啮合侧隙，实现小回差精密传动，可广泛应用于机器人关节驱动或伺服精密传动。因此，对该传动装置进行结构设计、强度校核、传动效率分析、传动精度分析、样机加工检测及实验研究具有重要的理论意义和工程实用价值。
　　本研究主要内容包括：①基于一级行星齿轮传动和一级少齿差渐开线变齿厚齿轮传动组合而成的可调间隙式渐开线变齿厚RV精密传动，对其传动原理、结构形式和参数设计流程进行分析，综合各种限制因素完成减速器的结构设计；建立各零部件精确三维模型，对实体模型进行虚拟装配、干涉检查和运动学仿真，验证参数设计的合理性。②采用ABAQUS有限元分析软件对渐开线变齿厚RV精密传动装置中受力情况复杂的变厚齿轮副、曲轴、支承系统和第一级齿轮传动进行强度分析；采用理论受力分析的方法，对轴承寿命进行校核；基于转化机构法，对减速器的功率流进行分析，得到该减速装置的传动效率。③对渐开线变齿厚RV精密传动装置的精度进行分析，讨论影响变厚齿轮副精度的各项误差，利用概率法对各误差影响因素进行分析和计算，得到减速器的回差和传动误差。在ADAMS仿真软件中对回差和传动误差进行仿真，将仿真结果与理论分析结果进行对比，验证理论分析的正确性。④对减速器关键零部件变厚齿轮的加工方法进行研究，对曲轴、变齿厚齿轮的加工精度进行检测；加工制造出样机，对样机关键精度指标回差进行实验研究，验证设计的合理性。

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1 绪 论

1.1 课题来源及意义

1.2 课题国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

2 渐开线变齿厚RV精密传动原理及结构设计

2.1 引言

2.2 基本结构及传动原理

2.3 渐开线变齿厚RV减速器结构设计

2.4 渐开线变齿厚RV减速器三维实体建模及虚拟装配

2.5 本章小结

3 渐开线变齿厚RV精密传动强度分析及效率计算

3.1 引言

3.2 渐开线变齿厚RV减速器强度分析

3.3 渐开线变齿厚RV减速器功率流与效率分析

3.4 本章小结

4 渐开线变齿厚RV精密传动精度分析

4.1 引言

4.2 渐开线变齿厚RV减速器的回差分析

4.3 渐开线变齿厚RV减速器传动误差分析

4.4 基于ADAMS渐开线变齿厚RV精密传动精度仿真分析

4.5 本章小结

5 样机加工检测及实验研究

5.1 引言

5.2 关键零部件的加工及检测

5.3 样机回差实验

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 后续研究工作展望

致谢

参考文献

附录 A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录