定子旋转式机电集成超环面行星传动研究

摘要

本文研究一种新型的复合传动机构——定子旋转式机电集成超环面传动。该传动实现了机、电和控制技术的结构集成，结构紧凑、无接触、无润滑，可以实现大功率的扭矩输出，并且输出力矩大小可以实现无级调控。该传动机构在一些极端条件下的工业生产和军事领域具有广阔的应用前景。本文对该传动在运动学、驱动机理、关键零件的强度校核、样机的设计和制造等方面进行了深入系统的研究工作。本论文主要包括以下内容：
　　推导出了该种传动的传动比计算公式，得出了各轮齿数、环面蜗杆线圈绕组极对数与计算圆螺旋升角间的对应关系、各构件间的装配关系，给出了同时满足正确啮合条件、装配条件以及电磁关系的定子齿数计算公式。给出了该机构可行参数的组合图表。
　　研究了定子旋转式机电集成超环面传动的驱动机理，建立了该传动的空间力学模型，推导出了环面定子的输出力矩公式。对定子旋转式机电集成超环面传动的输出力矩的影响因素和影响规律进行了分析。
　　完成了定子旋转式机电集成超环面传动样机设计，包括传动系统的参数设计，各关键零件的三维实体设计以及虚拟装配，并对关键零件进行了强度校核。
　　进行了定子旋转式机电集成超环面传动样机加工制造工艺研究。完成了加工环面定子和环面蜗杆时刀具走刀轨迹的数控编程，计算了切削用量和切削速度，并选择了加工刀具，确定了环面蜗杆和环面定子的加工方法，加工出机电集成超环面传动样机，并对环面定子的加工误差进行了分析。

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第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 定子旋转式机电集成超环面传动的工作原理

1.4 主要研究内容

第2章 运动分析

2.1 机电集成超环面传动传动比的计算

2.2 机电集成超环面传动各轮间的参数关系

2.3 机电集成超环面传动装配关系

2.4 定子齿数要求

2.5 参数关系一览表

2.6 本章小结

第3章 驱动机理

3.1 行星轮与环面蜗杆之间的电磁力分析

3.2 计算结果分析

3.3 本章小结

第4章 机电集成超环面行星传动的设计及计算

4.1 机电集成超环面传动的参数设计

4.2 环面定子齿尺寸的确定及强度校核

4.3 样机的三维实体设计

4.4 本章小结

第5章 加工制造工艺研究

5.1 环面蜗杆的加工制造工艺

5.2 环面定子的加工制造工艺

5.3 定子加工误差分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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