谐波齿轮传动系统中动力学模型的研究进展

为了提高航天器、机器人等含谐波齿轮传动装置的复杂机械设备的工作精度和运行可靠性,对机械设备中谐波齿轮传动环节的精确建模已成为当前研究的重点。谐波齿轮传动属于柔性传动,其内部存在复杂的非线性动力学行为,而这些动力学行为严重地影响谐波齿轮传动系统在工作中的传动性能。对谐波齿轮传动系统的动力学行为及其建模方法进行了综述:介绍了谐波齿轮传动系统中运动学误差、摩擦和柔性的主要来源、基本性质及其对传动性能的影响规律;总结了描述上述行为常用的动力学模型(运动学误差模型、摩擦模型、非线性刚度模型和滞回刚度模型)的构成、特点及适用范围。指出滞回刚度模型和考虑系统柔性的运动学误差模型是目前谐波齿轮传动系统动力学研究的重点和难点问题,并针对当前谐波齿轮传动系统的动力学建模方面存在的一些不足,提出了该领域需要进一步研究的若干问题。