EFFICIENCY ANALYSIS OF DOUBLE CRANK RING-PLATE-TYPE PIN-CYCLOIDAL GEAR PLANETARY DRIVE

From the general formula for calculating the efficiency of planetary geartrains, the efficiency of the double crank ring-plate-type pin-cycloidal gear planetary drive isderived. To prove the theory, an experimental study has been conducted. The tested value of theefficiency of a sample set of the new-type drive in the experiment agrees with the calculated one.It shows that the new-type drive is of not merely high bearing capacity, but also quite highefficiency.

Smooth Operation with Manufacture Error and Modification of Cycloidal Pin Gearing

The paper considers the modification or the manufacture error of cycloidal gear, then analyzes the relationship of pin circle meshed with the modified cycloidal gear, discuases the amount of error that leads to destroying conjugate action and results in the changes of tbe instantaneous velocity ratio and so as to affect the smooth operation of cycloidal pin gearing. The idea of the relationship between amount of modification aud manufacture error and the smooth operation can be gotten from the curve diagrams of the instantaneous velocity ratio. Therefore, the directions for improving the reature of the cycloidal pin gear transmission are clear.

基于压力角的摆线针轮齿廓曲线优化方法

根据摆线针轮传动理论,提出一种基于压力角的齿廓优化方法。将摆线针轮齿廓分为工作段与非工作段,区分影响工作段压力角的因素为修形参数与设计参数,讨论两类参数对压力角的影响,以此两类参数为设计变量,以工作段平均压力角为目标函数,以运动与润滑要求确定边界条件,对RV⁃550E型减速器摆线轮进行优化设计。结果表明,此方法使算例的工作段平均压力角降低了4.14%,使单齿啮合过程的压力角最大值降低了1.35%,优化前后接触齿对最大Mises应力下降了20.77%,发生位置由摆线轮转移至针轮,模型质量减小了9.38%,在确保无根切现象的同时能获得良好的组合修形效果。

考虑齿形误差影响的摆线针轮承载特性分析

针对缺乏考虑齿形误差的承载分析软件,导致分析结果不符合实际工程状况的问题,提出了1种包含摆线轮齿形误差的摆线针轮副承载特性分析方法。利用三次非均匀B样条准确描述出包含齿形误差的摆线轮实际齿廓,构建并分析了摆线针轮误差齿廓接触分析模型(error tooth contact analysis,E-TCA),得到了初始啮合位置参数及啮合间隙。在此基础上,建立了齿形误差影响下的摆线针轮副负载接触分析模型,确定了零部件多体接触之间的力矩平衡和变形协调关系,利用能量最低原理获取了真实承载特性。通过有限元模型验证了RV-40E型号减速器的摆线针轮承载特性。结果表明:由于齿形误差的影响,啮合齿数减少了1对,啮合应力和传动误差增大了5.3%和5.7%。

双摆线针齿传动齿廓特性与啮合特性分析

将双摆线齿廓运用到NN型少齿差行星齿轮传动领域,通过分析内外摆线轮齿廓的凹凸性、曲率和曲率半径,获得了内、外摆线齿廓的特性;通过图解法推导双摆线针齿传动中内、外摆线轮的压力角计算公式,获得了啮合过程压力角变化规律,以及双摆线针齿主要参数对于内、外摆线轮压力角的影响;通过对等距修形和移距修形进行研究,表明齿廓修形对齿形有明显影响。

最低形变能条件下摆线针轮承载啮合区间确定方法

针对摆线针轮缺乏有效载荷分析方法的问题,本文提出了一种基于最低形变能的摆线针轮负载特性分析方法。通过引入最低形变能,确定了实际的同时啮合齿数,获取了符合工程实际的真实负载特性,并通过有限元仿真和测量实验,验证了引入最低形变能理论分析方法的正确性和有效性。结果表明:最大可能啮合齿数的预测结果、利用能量最低原理计算的结果和有限元分析结果均为16齿,理论计算、实际测量和仿真分析的传动误差曲线都呈现出相对一致的抛物线趋势,其最大波动幅度分别为3.83′、3.66′和3.70′。

RV减速器摆线针齿传动机构线外啮入冲击研究

针对摆线针齿传动机构啮合间隙引起的线外啮入冲击,进而导致RV减速器传动误差突变和振动冲击增大的问题,基于H-C(享特-克罗斯利)接触碰撞模型和Hertz(赫兹)接触碰撞变形规律,提出考虑摆线轮齿廓修形参数和机构设计参数的线外啮入冲击力模型与分析方法。首先,基于线外啮入冲击产生机理,确定了理论啮入点与实际啮入点,明确了弹性扭转角的计算方法。其次,基于H-C接触碰撞模型与Hertz接触碰撞变形规律,提出了考虑阻尼力的摆线针齿传动线外啮入冲击力模型。然后,采用多变量拟合方法,构建了摆线轮移距修形和偏心距与啮入冲击力的映射关系,揭示了摆线针齿传动机构线外啮入冲击的影响机制。最后,应用Ansys瞬态动力学模块进行摆线针齿传动机构碰撞动态力的仿真计算。结果表明:啮入冲击力随负移距修形量的减小而增加,随正移距修形量的增大而增加,随偏心距的减小而增加;理论和仿真得到的最大冲击力误差为7.98%,尚在允许范围内,验证了线外啮入冲击模型的可行性。该研究结果可为RV减速机摆线针齿传动机构的设计与优化提供理论依据。

考虑周向间隙的摆线针轮承载接触分析

针对传统算法未考虑摆线轮实际运动形式导致结果与实际不符的问题,以RV减速器中摆线针轮副为研究对象,提出一种考虑周向间隙的摆线针轮承载接触分析方法。基于公转与自转坐标系,确定最先接触齿对相对位置,建立周向间隙几何分析模型;根据转化机构法与坐标变换原理,将周向间隙作为啮合间隙,计算待啮合点位置;应用变形协调条件、赫兹接触理论、扭矩平衡方程,建立周向间隙下的摆线针轮承载接触分析模型;分析不同输入转角下的啮合齿数、啮合力、接触应力和传动误差。结果表明,啮合齿数、传动误差呈现周期性变化,啮合力和接触应力在摆线轮齿廓曲线凹凸过渡点处产生突变,全周期下的最大啮合力和最大接触应力大于初始位置,因此该方法为摆线针轮副的承载传动特性分析提供理论基础。

摆线针轮传动的啮合区间计算方法研究

针对摆线针轮传动齿廓修形量优化过程中无合适约束条件、逆向工程难以确定摆线轮齿廓修形量以及对摆线针轮传动特性研究时其啮合区间无法获取等问题,开展了摆线轮啮合区间确定方法的研究。首先,对刚度进行分析,确定了影响刚度的主要部件。然后,通过关键部件处的接触刚度分析,分别建立了滚针轴承、圆锥滚子轴承以及摆线轮啮合点扭转刚度模型。在此基础上,推导出以滚针轴承、圆锥滚子轴承以及整机扭转角度为变量的摆线轮扭转刚度方程。最后,依据啮合点连续性原理,计算出所有满足啮合点扭转刚度之和近似等于摆线轮扭转刚度的啮合区间,并依据摆线轮初始啮合点不随负载增加而改变的原理,最终实现对不同负载下可行啮合区间的筛选。该方法分析结果与实际情况基本吻合,并且无须对减速器进行拆解,可以为摆线针轮传动设计和优化提供必要的参考数据。

销齿传动在柔性连续运输系统中的分析与应用

为满足柔性连续运输系统重叠搭接和辅助牵引的需要,设计了一种销齿传动机构。通过仿真分析获得了满足使用要求的摆线轮和销排结构。经多矿区、多台套的井下应用,验证了销齿传动机构具有较高的可靠性,为类似工况下的传动设计提供了参考。

2K—V型行星传动中摆线针轮啮合的传动精度研究

根据 2K—V型传动中摆线轮与针轮的啮合关系 ,建立了实际齿廓的啮合误差与传动精度关系的计算式 ,并提出了综合啮合误差这一量化误差集合来评判传动误差 ,使得加工公差与传动精度有一个定量的关系 ,从而为研制开发高精度摆线齿 2K V型传动的加工制造提供了依据。结合实例的计算分析和试验测试 ,验证了所建立的啮合误差与传动精度关系和所作计算的正确性。

2K-V型摆线针轮减速机回差与刚度的试验研究

鉴于工业机器人用高精度2K-V型减速机对回差与刚度有极严格的要求,通过自行研制的回差与刚度测试试验装置,对自主开发的样机和国际同类产品进行了对比试验研究,并绘制出扭转刚度曲线。通过试验对比分析,国产2K-V型减速机的回差精度达到国际标准要求,建立的试验检测平台为评价精密减速机性能提供了一种有效手段。

摆线针轮行星传动机构啮合特性分析

以摆线针轮行星传动机构为对象,采用反转法建立了摆线齿廓方程,推导出针齿与摆线轮齿廓间压力角的计算公式,分析了几何参数对压力角的影响规律。在此基础上,针对该机构多齿啮合的结构特点,分析了摆线轮与单齿、多齿啮合时压力角随曲柄轴转角的变化规律,探讨了摆线轮与单齿、多齿理想啮合,以及考虑几何误差和构件弹性时机构压力角的计算方法。算例结果表明:考虑针齿实际啮合状态时计算压力角能够较精确地揭示机构的传力特性。该种计算方法可为摆线针轮行星传动机构的静力学分析及强度设计提供借鉴。

一种摆线针轮传动多齿啮合接触特性分析方法

为有效地揭示齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响规律,基于多体动力学和弹性接触理论提出了一种可精确预估摆线针齿动态啮合对数、确定接触点位置并获取接触载荷的动力学分析方法。首先,建立了摆线针轮系统刚体多体动力学模型;其次,在数值计算的任一时刻,循环判断摆线齿廓的离散点与各个针齿之间是否满足接触条件,确定最大接触深度并计算法向接触载荷;最后,将摆线针齿接触载荷等效为系统广义力,建立了含多齿啮合接触关系的摆线针轮传动系统动力学方程。在此基础上,以某一针摆传动系统为算例,分析齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响。研究结果表明,摆线针轮传动的实际传力针齿数由齿廓修形和负载特性决定。该方法对于具有不同传动比的摆线针轮传动系统,均能高效准确地完成齿廓修形和负载变化条件下的传力针齿数预估和接触载荷计算。

2K-V型摆线针轮减速器的动态回转传动误差分析

利用Pro/E创建参数化实体模型,导入ADAMS建立2K-V型摆线针轮减速器的虚拟样机。通过多刚体动力学仿真分析,获得转角误差曲线,并对比分析摆线轮修形造成的径向间隙等因素对传动精度的影响情况。为深入研究精密齿轮传动系统的动态传动精度,探索精密齿轮传动系统传动精度主动控制的方法和新传动结构设计提供了有效方法。

RV针摆传动齿面接触强度非线性分析

考虑摆线轮修形量、轮齿接触变形、针齿销弯曲变形的影响,利用赫兹理论计算了针齿与摆线轮不同啮合齿间的接触应力;基于摆线针轮行星传动的啮合原理,采用有限元法精确建立了RV第二级针摆啮合传动的有限元模型,根据针齿固定摆线轮输出的实际工况,对针齿壳外圈节点进行了全约束,采用刚性梁模拟行星架输出机构,使用刚性单元模拟偏心轴曲柄,采用铰链链接技术模拟曲柄相对摆线轮轴承孔的转动,对轴承孔的约束模拟轴承的实际工作情况,在输出机构质心点施加转矩载荷,进而进行摆线针轮啮合接触非线性分析,得到摆线轮的应力、应变云图.理论计算和有限元分析结果进行对比分析,为摆线轮的优化设计提供理论基础和有效的数值模拟方法.

高承载能力高传动效率新型针摆行星传动研究

研究出一种具有实用价值的新型摆线针轮行星传动———双曲柄环板式针摆行星传动。简述了双曲柄环板式针摆行星传动原理、结构特点,着重论述了其优化设计、效率分析等理论与方法。理论研究及样机性能试验结果证明了双曲柄环板式针摆行星传动不仅具有很高的承载能力,同时具有较高的传动效率,是一种极具发展前景的传动型式。

基于双圆弧法的摆线针轮数控编程系统设计

在介绍双圆弧法计算原理基础上,采用连续双圆弧法插补方式,通过控制插补误差实现加工步长的动态伸缩,获得满足数控机床圆弧插补的轮廓节点数据;开发了相应的数控程序生成软件;只需输入摆线针轮的几个参数,即可获得摆线行星轮的数控加工程序,实现了任意齿数摆线轮数控自动编程;根据轮廓节点数据以及刀具中心轨迹坐标,可对摆线轮的加工过程进行运动仿真。摆线轮数控磨削的实验结果验证了理论推导的正确性和软件的实用性。

基于VS的摆线针轮减速器参数化设计与有限元分析

为了实现摆线针轮减速器的快速结构优化,首先利用摆线轮的齿廓方程式对摆线轮建模,并对摆线针轮减速器的受力进行理论分析,得到摆线轮在运动过程中的受力情况。利用Creo2.0的Pro/toolkit工具以及Visual Studio2010对摆线针轮减速器进行参数化设计,提高工作效率。运用ANSYS软件对摆线轮与针轮的装配体进行有限元分析,借助摆线轮的参数化功能实现摆线轮的快速结构优化。参数化设计的方法有效地解决了对摆线轮结构优化时效率低的问题,为摆线针轮减速器其他零件结构优化提供了依据。

摆线针轮传动中摆线轮齿廓修形技术研究

为确定不同传动要求的摆线针轮传动机构中摆线轮齿廓修形方式及最佳的优化算法,首先对摆线针轮传动中摆线轮齿廓应用最多的"正等距+负移距"和"负等距+正移距"两种组合修形方式进行了分析计算,得到了两种组合修形方式引起的回差大小及修形后摆线轮啮合受力的优劣,确定了不同传动要求的摆线针轮传动机构优先适用的修形方式;对摆线轮齿廓优化算法进行了对比研究,针对"正等距+负移距"组合修形方式确定了优先选用的优化算法;对采用"负等距+正移距"组合修形方式,提出了一种改进的优化算法,将该算法与现有的优化算法进行对比分析,根据实际的装配精度确定了应优先选择的优化算法。