RV传动中摆线针轮副啮合力和转角误差的计算

RV减速器中摆线针轮副的啮合是一个连续过程,在分析了最先接触点不同对初始间隙的影响和摆线针轮副传动具有小周期特点的基础上,提出了基于迭代原理的最先接触点分布区间计算方法;并借助赫兹接触理论对RV传动中摆线针轮副的小变形非线性接触问题进行啮合全过程的求解,得到连续的单针齿啮合力和RV减速器的转角误差,由此将RV传动传统受力分析方法从只能对某一特殊位置分析扩展到了摆线针轮副连续啮合的全过程,建立了摆线针轮副单个针齿受力分析和整机转角误差的连续分析模型;并研究了摆线针轮副结构参数对单针齿啮合力和整机转角误差的影响。     

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。     

RV减速器摆线针轮的有限元接触分析

基于有限元分析方法,研究加载状况下摆线针轮啮合副初始啮合时齿廓对的接触状态。考虑摆线针轮啮合副的齿廓修形和摆线轮齿廓线的建模精度,利用ANSYS自带的APDL语言建立了摆线针轮啮合副的三维模型。考虑有限元网格质量及有限元模型的计算效率,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格。最后考虑摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。分析结果表明:摆线针轮初始啮合瞬间一共有6个齿参与传力,其中最先接触齿为第6齿,并且在啮合齿廓对附近摆线轮齿及销孔变形比较大。     

基于有限元的RV减速器关键结构分析

RV减速器作为一种精密传动机构,掌握其关键零部件的受力与变形状态对整机的设计与制造十分重要。采用有限元方法分别计算了RV减速器关键零部件摆线针轮机构和偏心轴机构的应力和变形。计算结果表明:摆线针轮机构和偏心轴机构的接触应力和等效应力均远远小于相应材料的强度,这说明强度不是RV减速器零部件设计、制造过程中主要考虑的问题;偏心轴机构的刚度小于摆线针轮机构,对减速器整机的传动精度影响较大,对于摆线轮,则需根据变形情况合理选择修形方法和修形量,以提高刚度,从而提高减速器整机的传动精度     

基于修形的摆线针轮啮合加载接触分析

利用有限元分析软件对修形后的摆线针轮进行齿间加载接触情况分析,建立摆线轮弹性转角模型。首先对RV减速器传动原理及摆线针轮啮合传动进行了分析;然后采用有限元及相关工程软件分析修形后的摆线轮与针轮的齿面接触状态;其次基于运动学和赫兹理论,进一步研究摆线轮齿间载荷分布情况;最后建立摆线轮接触变形弹性扭转角模型并采用有限元方法分析,为后续提高RV减速器的传动精度、稳定性能、延长使用寿命提供改进依据。     

传动比波动幅度约束下的摆线轮齿廓修形量优化

摆线轮齿廓修形对摆线针轮传动机构的承载能力和运行平稳性有重要影响。为获取最优的修形策略和修形量，提出了一种以最小化传动比波动幅度为优化目标、基于内点法的摆线轮齿廓等距-移距复合修形量的优化方法。以单级摆线针轮减速器为例，建立考虑修形后的摆线轮受力平衡方程，以及摆线轮针齿的轮齿接触方程，并通过优化流程将力平衡方程和轮齿接触方程耦合集成，从而实现对3种等距-移距修形组合策略下的修形量进行优化计算，发现正等距加正移距组合修形下的最优修形量可将传动比波动幅度降低40%,最大针齿接触力降低17%,实现更平稳的传动和更好的承载性能，也有利于提高减速器传动精度和寿命。     

基于3D打印的塑料制RV减速器性能分析

以工业机器人核心部件RV减速器为研究对象，对摆线针轮及啮合处做传动性能分析。对减速器施加不同旋转速度，对摆线针轮及啮合处齿进行等效应力、等效弹性形变的分析评估。建立其三维结构模型，以ABS和聚乳酸(PLA)作为3D打印制造的基本材料，通过ANSYS对摆线针轮及啮合处进行力学对比分析，为利用塑料材料进行RV减速器制造和性能分析提供了依据。     

摆线转子泵啮合原理及设计方法

前言摆线啮合与渐开线啮合相比,具有结构紧凑,重迭系数(即同时啮合齿的对数)大,因而承载能力强,传动效率高,若采用行星传动还能获得很大的传动比等许多优点,因此近年来在许多工业部门获得了广泛的应用。例如,在机械传动中应用的摆线针齿内啮合行星减速器,液压传动中的摆线转子泵或液压马达等,它们都是利用摆线啮合为工作原理的。     

摆线针轮行星传动机构的啮合力与回差计算方法的研究

为了研究RV减速器摆线轮和针轮之间各齿啮合力和回差的变化,利用Hertz接触理论,建立摆线针轮啮合的力学模型。利用该模型计算任意啮合状态下的摆线轮上参与啮合的啮合位置和啮合力,同时研究几种修形方式对啮合齿数、空载回差、负载回差和摆线轮上某齿啮合力周期性变化的影响。以减速器RV-40E为例,先用MATLAB软件计算上述各参数,然后用ANSYS Workbench软件验证摆线针齿各齿受力和回差。研究表明:摆线轮的修行方式对机构回差影响较大,摆线轮在运动过程中啮合齿数会有周期性变化。     

齿轮标准讲座(7)

1.1 一般介绍 GB11365—89《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》中所指的锥齿轮(分度曲面为圆锥面的齿轮)主要用于一般机械行业的相交轴(两轴线相交)的齿轮传动;准双曲面齿轮一般用于汽车行业的相错轴(两轴线不平行,也不相交)的齿轮传动。 锥齿轮按齿线形状分为直齿、斜齿和曲线齿锥齿轮,直齿锥齿轮的齿线为分度圆锥面的直母线,斜齿锥齿轮其产形轮上的齿线是不通过锥顶的直线。曲线齿锥齿轮其产形轮的齿线是某种平面曲线,该齿轮又分为零度齿锥齿轮(中点螺旋角为零度的曲线齿);弧齿锥齿轮(产形轮的齿线为圆弧齿);摆线齿锥齿轮(产形轮的齿线为摆线齿);准渐开线锥齿轮(产形轮的齿线近似于渐开线)。     

装配式单臂行星架过盈连接分析

对装配式单臂行星架的理论分析作了阐述,使用有限元方法,在行星架本体与行星轴存在过盈量和行星轴加载的情况下进行结构分析。并以本单位设计的行星减速器高速级为例,计算得到行星架部件的应力与变形分布,验证行星架的结构设计合理。     

点蚀故障行星轮系动态特性分析

获取啮合力特性是开展行星轮系故障诊断的基础。运用SolidWorks与ADAMS建立健康状态和太阳轮点蚀故障状态下行星轮系的虚拟样机,合理设置仿真参数,对太阳轮与行星轮之间的啮合力进行仿真研究。结果表明：在太阳轮点蚀故障状态下,太阳轮与行星轮之间啮合力的时域波形具有周期性的冲击和调幅现象;啮合力的频域波形不仅出现了行星架的转频和太阳轮点蚀的故障特征频率,而且在行星轮系啮合频率及其倍频两侧出现了太阳轮点蚀故障特征频率的调制边频带;点蚀越严重,边带主频幅值比增大越明显。研究结果为行星轮系的早期故障诊断提供一定的理论参考     

大型立磨行星轮系故障分析与解决方法

行星轮系是大型立磨中的关键组成部分,其故障分析对立磨的全寿命服役性能至关重要。本文针对大型立磨行星轮系使用过程中出现的故障进行了分析,通过宏观检验、显微分析以及有限元分析相结合的方法明确了行星轮系故障的失效机理。结果表明:接触疲劳是导致行星轮系中行星轮内壁断裂的主要成因。进一步分析了行星轮壁厚对齿根应力的影响,验证了行星轮疲劳微裂纹产生的生成原因。最后提出了行星轮断裂的预防方法,改进了行星轮系的设计和可靠性。     

大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度，但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配，增大齿轮间的啮合力，影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征，构建大型行星轮系的有限元仿真模型，对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析，获得系统中各类齿轮的危险应力历程，为可靠性分析模型提供载荷输入变量，以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换，建立行星齿轮系统可靠性分析模型，完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下，行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性，降低齿轮的有效使用寿命。     

风力发电机增速行星传动系统均载分析

建立风力发电机增速行星齿轮传动系统的计算模型,从静力学角度出发分析系统的均载特性。针对各构件的偏心误差和齿轮误差计算该系统的载荷分配不均衡系数,并分析相关因素对载荷分配不均衡系数的影响,为风力发电机增速行星齿轮传动工程应用提供参考。     

机器人用关节减速器的失效分析及改善措施

结合理化检测分析和有限元应力分析,研究了机器人用关节减速器摆线轮及行星轮在寿命试验过程中接触疲劳失效的成因.结果表明:摆线轮齿面失效形式为胶合,行星轮齿面失效形式为过度磨损.摆线轮和行星轮齿面接触疲劳强度设计值均满足服役要求,所用材料符合设计要求.根据金相检测结果,行星轮表面热处理性能不符合设计要求,导致齿面硬度和接触...     

行星复合铣削及其刀具研究

行星复合铣削方法是复合加工方法的一种实现形式,该加工方法所产生的切削力较普通端铣加工的切削力有大幅度的降低,从而能有效地降低切削热、减少工件变形、提高刀具寿命。行星复合铣削方法切削力大幅度地降低的主要原因是该方法的切削轨迹使其能将厚切削层分解为细小的切削层,而该方法中的立铣刀的螺旋角和半径对实际切削力的影响很小。行星复合铣削方法在刀盘低速旋转时就能实现高速切削,有效地避开了高速旋转刀盘的动平衡问题,结合其切削力小的优势,通过增大刀盘直径并增加立铣刀数量来提高加工效率。行星铣刀采用行星轮系结构,能够达到行星复合铣削方法切削轨迹要求,具有扭矩大、运转可靠等优势。     

洗衣机行星减速器太阳轮注射模设计

以洗衣机行星减速器太阳轮为例,通过对不同结构太阳轮的运行进行试验及斜齿轮型腔加工方法进行研究,改进了太阳轮的齿形结构,成功进行了太阳轮斜齿结构注射模设计。经生产验证:提高了洗衣机行星减速器破坏力矩指标和无故障运行时间,降低了洗衣机噪音,增强了企业的竞争力。     

基于UG/OPEN GRIP的潜油行星减速器的数字化设计

利用UG软件中的二次开发工具UG／OPEN GRIP语言进行编程，文章讨论了UG/OPEN GRIP这一编程语言的特点及其语法规则；介绍了潜油行星减速器在潜油螺杆泵系统中的作用和行星齿轮传动结构的优点；并通过创建渐开线上的点、创建样条曲线、创建齿形三个步骤进一步研究了潜油行星减速器中齿轮形成的数字化过程，从而成功的实现了潜油行星减速器的参数化自动建模，对提高减速器的设计效率和精度、减速器的运动仿真和运动分析、进行有限元分析和优化设计都有极其重要的指导意义和实用价值。     

Residual stress analysis of an aircraft landing gear part using neutron diffraction

The residual stress of a landing gear part of a fighter jet that has a frequent practice of takeoff and landing was evaluated for the safety. The sample was a cylindrical steel bar with a 22.2 mm diameter and 55 mm length used to fix the main landing gear to the aircraft body. For a deep measurement up to 6 mm, we used a neutron beam. From the measurements, the tensile and compressive strain in the axial direction were observed around one side of the pin hole which was across the steel bar vertically with an 8 mm diameter. The strain distribution along the length of the bar presented a similar tendency through the thickness and a larger value on the surface. The maximum value of the residual stress around the pin hole was about 100 MPa. However, there was no strain on the opposite side of the pin hole. From the results, it may be surmised that the steel bar received a steady force in one direction around the pin hole, however the force was weak and affected a small limited area and thus not influence on the steel bar on the whole.