一种八圆锥齿轮少齿差减速器的设计及传动特性研究

摘要

随着科技的进步，自动化生产已成为工业发展的主流方向，与之相关的是工业机器人技术的普及。减速器作为工业机器人三大核心部件之一，其性能直接决定着机器人的运动精度和工作能力。谐波减速器、RV减速器是目前工业机器人领域应用较多的两种减速器，虽然它们具有结构紧促、传动比大、传动精度高等优点，但这两种减速器对制造精度和材料的性能要求很高，技术难度较大。尽管谐波减速器和 RV减速器从一定程度上能够满足工业机器人的需求，但高质量、高精度减速器仍然是制约机器人技术发展的一个瓶颈性问题。 针对一些高新领域对大传动比减速器的特殊要求以及现有减速器所存在的各种缺陷，提出一种由八个圆锥齿轮构成的减速器结构设计方案，通过理论计算和虚拟啮合技术完成了结构设计，并用虚拟样机技术和物理样机实验等方法验证方案的可行性。从提高减速器的传动比、降低整机尺寸的角度出发，利用差速器的二自由度特性，结合少齿差减速理论，通过串联两级差速器得到一种大传动比减速器，再利用ADAMS软件进行建模与虚拟样机分析，得出新减速器的传动特性，并证明其传动原理的正确性。最后，通过与现有的大传动比减速器进行比较，分析新减速器设计方案的目的和意义。结果表明，新减速器既能获得较大传动比，又能保持体积小、质量轻、功率密度大的特点，更重要的是它能够克服谐波减速器柔轮易疲劳破坏、摆线针轮减速器偏心轮不平衡等问题。 本文主要从理论分析、电脑仿真及实际样机实验三个不同的角度对所提出的方案进行研究，三者之间所得出的结论是一致的，说明本设计方案在传动原理和结构上是正确的。

目录

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第一章 绪论

1.1.选题背景及研究意义

1.2 国内外减速器研究现状

1.3 基于少齿差传动的减速器

1.4 一种新型减速器的提出

第二章 八圆锥齿轮少齿差减速器的工作原理设计及结构参数计算

2.1少齿差传动原理及其应用

2.2 差速器的工作原理

2.3 八圆锥齿轮少齿差减速器原理及设计

2.4 八圆锥齿轮少齿差减速器的结构拓展

2.5八圆锥齿轮少齿差减速器结构参数计算

第三章 新型减速器齿轮干涉现象分析及解决方法

3.1 新型减速器轮齿干涉问题及解决方法

3.2 用虚拟啮合技术解决齿轮干涉问题的方法

第四章 减速器传动性能分析

4.1 虚拟样机技术及ADAMS软件简介

4.2 建立虚拟样机

4.3 仿真参数的确定

4.4 仿真分析与结果讨论

第五章 斜交锥齿轮强度分析及减速器功率特性研究

5.1 锥齿轮传动的轴交角

5.2 轴交角对锥齿轮的疲劳强度和啮合特性的影响探究

5.3 八圆锥齿轮少齿差减速器功率特性分析

第六章 减速器的样机设计及问题讨论

6.1 新型减速器整机设计

6.2新型减速器物理样机转速实验

6.3 样机本身所存在的问题及改进措施

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间所获成果