精密钢球传动啮合法向力与弹性回差

针对精密钢球传动法向力的传统求解方法和弹性回差对传动性能的影响,在分析啮合副弹性回差产生机理的基础上,提出利用啮合点刚度系数精确求解法向力和弹性回差的方法。建立啮合副力学模型,利用啮合点刚度系数并通过力矩平衡方程分别推导出减速啮合副和等速啮合副的弹性转角和啮合点法向力公式,应用啮合副弹性转角分别推出减速啮合副弹性回差、等速啮合副弹性回差和传动机构弹性回差的计算公式,并分析机构参数对弹性回差的影响规律。研究结果表明,减速啮合副和等速啮合副啮合法向力可用统一公式表示,传动机构弹性回差曲线呈周期性波动,机构参数变化对弹性回差影响较明显,减速钢球数对弹性回差影响最大。研究结果为精密钢球传动的传动精密性和运动平稳性分析及机构设计提供理论依据。

精密钢球传动啮合法向力与弹性回差

针对实时无间隙精密钢球传动中的啮合副摩擦问题,建立了修正的啮合力学分析模型,采用接触刚度系数法精确计算了各啮合副的法向啮合力和切向摩擦力。根据非赫兹理论,将球齿接触等效为椭球和半无限弹性体的接触模型,采用离散卷积和快速傅里叶变换(DC-FFT)技术对啮合副的接触应力进行了分析。在此基础上,建立了基于 Mises 屈服准则的输电系统承载力估算方法。结果表明,切向分布力对啮合副的接触应力场有显著影响,在不同啮合位置,最大等效应力约为中心接触压力的0.621倍。而且,行星板的承载能力比中心板的承载能力弱,因此,传动系统的承载能力应由行星板来确定。

传动装置回差的测量与数据处理

阐述了逐次加载的回差测量方法。它能直接测出纯侧隙、弹性回差和总回差。所获得的机械滞后回线揭示出回差中的摩擦效应。采用一元线性回归法来处理数据,使测量精度获得明显提高。