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一种摆线针轮传动多齿啮合接触特性分析方法 被引量:17
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作者 许立新 杨玉虎 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1382-1388,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 多齿啮合 接触动力学 多体动力学
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摆线针轮传动动态受力分析理论 被引量:13
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作者 张东生 关天民 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第10期35-37,共3页
摆线针轮传动中,传统受力分析方法基于两种矛盾的假设,而且只是计算了整个传动过程中一个特殊位置的受力状况,与实际工况不符,存在双重的计算误差。文中在变形协调原理的基础上,提出了摆线针轮传动动态受力分析理论,突破了传统方法中的... 摆线针轮传动中,传统受力分析方法基于两种矛盾的假设,而且只是计算了整个传动过程中一个特殊位置的受力状况,与实际工况不符,存在双重的计算误差。文中在变形协调原理的基础上,提出了摆线针轮传动动态受力分析理论,突破了传统方法中的两种假设的局限,在全域内找到了最大接触力和最大接触应力。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 传统受力分析方法 动态受力分析理论
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基于MATLAB的摆线针轮传动的优化设计 被引量:6
3
作者 于明 徐承妍 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第8期141-143,共3页
利用MATLAB研究了摆线针轮传动的优化设计,经实例计算和结果分析,证明所建立的优化设计数学模型能够真实反映设计问题,为对其进行更深入的研究提供了重要的基础。
关键词 摆线针轮传动 优化设计 MATLAB软件
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摆线针轮传动偏心距及承载能力的优化分析 被引量:4
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作者 张丰收 杨星星 +1 位作者 刘建亭 降文鹤 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第S1期21-23,共3页
针对现有摆线针轮传动偏心距选取的缺点与不足,根据RV减速器摆线针轮传动中短幅系数与偏心距的关系,建立了以获取最大承载能力为目标的偏心距优化模型,并探讨了一种优化设计数值求解方法,获得了优化偏心距值。然后又创建了摆线针轮传动... 针对现有摆线针轮传动偏心距选取的缺点与不足,根据RV减速器摆线针轮传动中短幅系数与偏心距的关系,建立了以获取最大承载能力为目标的偏心距优化模型,并探讨了一种优化设计数值求解方法,获得了优化偏心距值。然后又创建了摆线针轮传动多体接触的有限元模型,并对偏心距优化前后的接触性能进行了计算机模拟仿真分析,结果表明偏心距优化后的摆线轮与针齿之间的接触应力降低了12.6%左右,进一步论证了优化后的摆线针轮传动系统具有更大的承载能力。这为摆线针轮的性能优化设计提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 偏心距 摆线针轮传动 短幅系数 承载能力 有限元分析
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RV减速器摆线针轮传动脂润滑弹流分析 被引量:3
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作者 陈江义 史文华 +1 位作者 秦东晨 王迎佳 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2022年第3期98-103,共6页
根据RV减速器摆线针轮的几何学和运动学理论,分析了摆线针轮传动在不同啮合位置的当量曲率半径、卷吸速度和单位长度载荷的变化规律;基于润滑脂的Ostwald模型建立线接触脂润滑弹流分析模型,分析了载荷、卷吸速度以及流变指数对脂膜厚和... 根据RV减速器摆线针轮的几何学和运动学理论,分析了摆线针轮传动在不同啮合位置的当量曲率半径、卷吸速度和单位长度载荷的变化规律;基于润滑脂的Ostwald模型建立线接触脂润滑弹流分析模型,分析了载荷、卷吸速度以及流变指数对脂膜厚和压力分布的影响;并对摆线针轮在不同啮合位置进行脂润滑数值分析,获得了啮合离散点的脂膜形状和压力分布,进而通过计算膜厚比得出针齿从摆线轮齿根到齿顶啮合过程中的瞬时润滑状态,确定了摆线轮的润滑不良区域。结果表明:脂润滑的膜厚、压力分布特征及其随载荷和卷吸速度的变化规律与油润滑的特征规律相似,但从定量角度看,相同条件下油润滑的膜厚要高于脂润滑膜厚;在RV减速器摆线针轮传动中,随着针齿从齿根到齿顶的啮合,当量曲率半径快速降低后变化缓慢,卷吸速度先降低后缓慢增大,单位长度载荷快速增大后缓慢降低;当量曲率半径、卷吸速度和单位长度载荷的变化也使得不同啮合点的润滑性能随之变化,针齿在摆线轮齿根部位啮合时脂膜厚较大,从摆线轮齿根到齿顶润滑性能逐渐由好变差,摆线轮齿顶部位为润滑不良区域;润滑脂膜厚随着流变指数的增大而增大,通过增大润滑脂的流变指数,可以有效改善摆线针轮传动的润滑状态,提高摆线轮的寿命。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 线接触 脂润滑 瞬时润滑特性
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摆线针轮传动机构的偏心距对承载能力的影响 被引量:9
6
作者 张跃明 李连松 纪姝婷 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期873-881,共9页
针对国产RV减速器承载能力低、运动精度低、整机寿命短等瓶颈问题,本文基于摆线轮齿面修形表征方法,构建摆线轮与针轮之间的啮合侧隙分布函数,系统研究负载作用下,摆线轮与针轮之间的载荷分布规律,提出摆线轮与针轮之间最大啮合力的判... 针对国产RV减速器承载能力低、运动精度低、整机寿命短等瓶颈问题,本文基于摆线轮齿面修形表征方法,构建摆线轮与针轮之间的啮合侧隙分布函数,系统研究负载作用下,摆线轮与针轮之间的载荷分布规律,提出摆线轮与针轮之间最大啮合力的判定方法,结合摆线针轮传动的接触强度分析理论及多齿接触承载分析理论,建立了摆线针轮传动机构的承载能力评估模型,并探究偏心距对摆线针轮传动承载能力的影响规律。结果表明:随着偏心距在一定范围内增加,摆线针轮承载能力系数先增后减,偏心距为0.98 mm时承载能力最高,并通过有限元分析验证其准确性。 展开更多
关键词 精密减速器 RV减速器 摆线针轮传动机构 承载能力 偏心距 接触应力 接触刚度 有限元分析
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非圆摆线针轮传动的原理与设计 被引量:1
7
作者 林超 王延涛 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1190-1194,共5页
提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副——非圆摆线针轮传动.建立非圆摆线针轮传动的啮合坐标系,阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理.建立非圆针轮齿廓方程,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据圆柱针轮刀具的齿廓方程,结合非... 提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副——非圆摆线针轮传动.建立非圆摆线针轮传动的啮合坐标系,阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理.建立非圆针轮齿廓方程,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据圆柱针轮刀具的齿廓方程,结合非圆齿轮加工走刀轨迹及啮合方程,推导出非圆摆线轮的齿廓方程.基于上述理论,运用Matlab软件的数值计算实现了非圆摆线针轮副的参数化设计,得到非圆摆线针轮副的设计实例,并实现SolidWorks环境下的实体建模.运用Adams软件分析该齿轮副实例的运动特性,通过仿真实验结果与理论计算结果的对比,验证了该齿轮传动原理与设计的正确性. 展开更多
关键词 齿传动 非圆齿 摆线针轮传动 齿廓方程 参数化设计
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平行轴摆线针轮传动及其力学分析
8
作者 许洪斌 刘辉荣 陈炜 《重庆工学院学报》 2000年第1期7-10,共4页
分析平行轴摆线针轮减速器或增速新型传动装置的结构、原理和齿廓方程 ,进行齿顶曲线优化 ,根据变形协调条件建立平衡方程 ,对提出的力学模型进行了受力分析。研究结果表明 ,环板和连杆的受力呈简谐规律变化 ,沿水平方向存在较大的冲击... 分析平行轴摆线针轮减速器或增速新型传动装置的结构、原理和齿廓方程 ,进行齿顶曲线优化 ,根据变形协调条件建立平衡方程 ,对提出的力学模型进行了受力分析。研究结果表明 ,环板和连杆的受力呈简谐规律变化 ,沿水平方向存在较大的冲击力 ,两块环板可实现力平衡 ,但需要克服死点的辅助机构实现动力连续传动。 展开更多
关键词 齿传动 平行轴摆线针轮传动 力学分析
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空间球面圆锥外摆线针轮传动 被引量:2
9
作者 王继军 田方 +1 位作者 金映丽 杨树人 《机械设计与制造》 北大核心 1998年第4期22-23,共2页
行星齿轮传动是齿轮传动装置中的一种重要形式。目前常用的行星传动是,齿轮的轴线彼此平行,啮合的过程发生在与它们的轴线垂直的平面内,故称之为平面行星传动。1975年,美国的A.M.Morth在国际齿轮装置与传动会议上发表... 行星齿轮传动是齿轮传动装置中的一种重要形式。目前常用的行星传动是,齿轮的轴线彼此平行,啮合的过程发生在与它们的轴线垂直的平面内,故称之为平面行星传动。1975年,美国的A.M.Morth在国际齿轮装置与传动会议上发表了“章动传动”一文,提出了一种空间... 展开更多
关键词 行星齿传动 空间行星传动 摆线针轮传动
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摆线针轮传动啮合力计算及有限元分析 被引量:9
10
作者 张爱荣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期85-88,共4页
计算了修形前后摆线齿轮与针齿的啮合作用力,通过初始间隙的分布曲线判定了修形摆线齿轮与针齿的同时啮合齿数。建立了摆线齿轮及针齿的参数化模型,并导入到ANSYS软件当中,建立了以"接触单元密分和非接触单元粗分"为原则的有... 计算了修形前后摆线齿轮与针齿的啮合作用力,通过初始间隙的分布曲线判定了修形摆线齿轮与针齿的同时啮合齿数。建立了摆线齿轮及针齿的参数化模型,并导入到ANSYS软件当中,建立了以"接触单元密分和非接触单元粗分"为原则的有限元模型,分别对标准齿形摆线齿轮及修形摆线齿轮的啮合作用力进行了有限元接触应力分析,得到了考虑摩擦因数的最大啮合作用力,并与通过理论公式计算出的最大啮合作用力进行对比分析。研究结果可为工程上摆线针轮传动的受力分析提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 接触应力分析 有限元分析 啮合作用力
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摆线针轮传动输出转角滞后分析 被引量:1
11
作者 林菁 张钰 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第1期110-113,共4页
提出一种分析求解摆线针轮传动误差的有效的新方法.该方法不仅可分析求解传动误差,亦可找出最先接触的针齿.解决了载荷分析。
关键词 摆线针轮传动 传动误差 滞后角
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摆线针轮行星传动系统时变可靠性建模与分析
12
作者 李垚 张栓 +3 位作者 邓月 倪高翔 方子帆 杜雪松 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期19-25,共7页
针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太... 针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太阳轮输入转矩相对误差为0.96%,行星架输出角速度相对误差为0.06%,验证了传动系统刚柔耦合动力学模型的正确性。采用模糊函数和区间不确定性方法,表征关键传动构件的强度退化过程,基于应力-强度干涉理论和威布尔分布,建立减速器齿轮系统和轴承系统时变可靠性模型,探究强度退化和参数不确定性对摆线针轮行星传动系统关键传动构件的时变可靠性和灵敏度的影响规律,并提出摆线针轮行星传动系统失效风险图。结果表明:在关键构件服役5000 h后,摆线轮的可靠度(0.91)在服役过程中最低,是传动系统最薄弱的环节;系统服役时间越长,强度退化导致系统失效的风险越大。 展开更多
关键词 线行星传动系统 刚柔耦合动力学模型 强度退化 参数不确定性 可靠性分析
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摆线针轮减速机参数对传动效率的影响与参数优化
13
作者 张跃明 李天宇 纪姝婷 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期77-87,共11页
为进一步提高摆线针轮减速机的传动效率,对减速机传动效率的影响规律进行了深入研究,提出了考虑设计参数与工况参数变化的摆线针轮减速机传动效率计算模型,并对参数进行了优化。首先,考虑摩擦力和啮合齿隙,建立了摆线针轮传动机构的多... 为进一步提高摆线针轮减速机的传动效率,对减速机传动效率的影响规律进行了深入研究,提出了考虑设计参数与工况参数变化的摆线针轮减速机传动效率计算模型,并对参数进行了优化。首先,考虑摩擦力和啮合齿隙,建立了摆线针轮传动机构的多齿承载接触分析模型,计算了摆线针齿啮合力与载荷分布规律;然后,考虑摆线针轮减速机的啮合损耗、输出损耗、轴承损耗、润滑损耗和密封损耗,提出了摆线针轮减速机传动效率计算模型,并分析了设计参数和工况参数对摆线针轮减速机传动效率的影响规律。研究表明,在考虑摩擦受力的情况下,转速、负载、针齿销半径、针齿分布圆半径、偏心距、针齿套半径是影响传动效率的主要参数,针齿销数、柱销分布圆半径、柱销半径和摆线轮齿宽次之。最后,以齿轮强度、齿轮宽度、齿廓形状、齿间间隙和承载能力作为参数优化范围,将效率和体积作为目标对设计参数进行多目标优化分析,得到最优参数解,进而获得了更小体积、更高传动效率的摆线针轮减速机。 展开更多
关键词 减速机 摆线针轮传动 摩擦损耗 传动效率 多目标优化
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利用齿面接触分析的两级摆线针轮减速器传动误差分析方法
14
作者 韩斌斌 宿月文 郭彩霞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期2032-2038,共7页
两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求... 两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求解得到传动误差。根据不同齿廓修形方法以及不同修形量的组合进行传动误差对比分析,结果表明复合修形比单一修形情况下,传动误差相对较小,而且正等距加正移距复合修形情况下传动误差最小。该理论可为新型两级摆线针轮机构的传动性能评估提供理论基础。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 齿面接触分析 传动误差 齿廓修形
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基于非线性分析方法的摆线针轮系统传动精度研究 被引量:26
15
作者 韩林山 沈允文 +2 位作者 董海军 刘继岩 戚厚军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1039-1043,共5页
以摆线针轮传动系统为研究对象,通过分析各零件受力状况,依据达郎贝尔原理建立该系统传动精度的非线性动力学数学模型,并用Newmark法对其进行求解。通过对摆线针轮传动系统动力学行为进行数值仿真,表明仿真结果与实测结果吻合较好。该... 以摆线针轮传动系统为研究对象,通过分析各零件受力状况,依据达郎贝尔原理建立该系统传动精度的非线性动力学数学模型,并用Newmark法对其进行求解。通过对摆线针轮传动系统动力学行为进行数值仿真,表明仿真结果与实测结果吻合较好。该方法适用于高精度摆线针轮系统的传动精度研究,为设计、制造高精度摆线针轮传动系统提供了相应的理论依据,同时也有助于其他类似齿轮系统的传动精度研究。 展开更多
关键词 摆线针轮传动系统 传动精度 线性动力学模型 NEWMARK法
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摆线针轮行星传动机构的啮合力与回差计算方法的研究 被引量:3
16
作者 张跃明 郑雄哲 +1 位作者 纪姝婷 何通 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第6期21-26,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 啮合力 啮合齿数 负载回差
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摆线针轮行星传动机构的设计参数对压力角的影响机理 被引量:4
17
作者 纪姝婷 张跃明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1032-1039,共8页
为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位... 为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位置处摆线轮与针轮之间的啮合关系.以工业机器人用RV减速器中的摆线针轮传动机构为例,应用VC++软件编程和AutoCAD软件仿真,详细论述了机构的偏心距、针轮分布圆半径以及针轮半径等机构设计参数对压力角的影响.通过对摆线轮与针轮不同啮合状态的仿真,揭示机构设计参数对压力角的影响机理.结果表明:偏心距对机构压力角的影响显著,针轮分布圆半径次之,而针轮半径的影响可以忽略不计.该研究为摆线针轮机构的参数设计和分析提供了理论依据. 展开更多
关键词 摆线针轮传动 压力角 齿啮合 线 RV减速器
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FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计 被引量:13
18
作者 关天民 雷蕾 +2 位作者 孙英时 马英驹 张励忠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期68-71,共4页
在对 FA系列摆线传动装置进行深入分析的基础上 ,对偏心方向、摆线轮修形方式、参数优选等技术难题进行研究 ,反求设计出 FA45 - 5 9机型样机 ,样机试验结果达到了设计要求。利用反求成果形成了适合国情的新 FA传动系列并编制相应工程软... 在对 FA系列摆线传动装置进行深入分析的基础上 ,对偏心方向、摆线轮修形方式、参数优选等技术难题进行研究 ,反求设计出 FA45 - 5 9机型样机 ,样机试验结果达到了设计要求。利用反求成果形成了适合国情的新 FA传动系列并编制相应工程软件 ,可以为工厂提供完整的 FA传动新系列产品的三维造型图。 展开更多
关键词 FA系列线行星传动 反求设计 样机试验 三维造型 工程图软件
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针轮输出摆线针轮行星传动研究 被引量:6
19
作者 鲍君华 何卫东 +1 位作者 卢琦 李力行 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期2339-2344,共6页
通过研究各型摆线针轮行星传动的缺点,提出了采用针轮作为输出构件的针轮输出摆线针轮行星传动的新型传动形式,并对其工作原理进行分析,在此基础上对减速器的结构构造进行了设计和具体零部件的结构尺寸进行了计算。为验证模型的工作原... 通过研究各型摆线针轮行星传动的缺点,提出了采用针轮作为输出构件的针轮输出摆线针轮行星传动的新型传动形式,并对其工作原理进行分析,在此基础上对减速器的结构构造进行了设计和具体零部件的结构尺寸进行了计算。为验证模型的工作原理和装配关系,进行了三维实体模型和动力学虚拟样机模型的构造,并对该虚拟样机及其主要零部件对应空载和满载两种工况条件下的动力学性能进行了仿真分析和有限元模态计算,为实体样机的制造和参数的优化提供了理论基础。 展开更多
关键词 输出线行星传动 动力学 虚拟样机 模态分析
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摆线针轮行星传动机构啮合特性分析 被引量:13
20
作者 陈振宇 沈兆光 杨玉虎 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第10期9-14,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 线行星传动机构 多齿啮合 压力角 传力特性
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