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多源干扰下谐波齿轮传动强抗扰控制
1
作者 夏鹏飞 李文硕 朱玉凯 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1237-1247,共11页
谐波齿轮传动系统能调节转速和扭矩,但因具有传动误差、挠性刚度、摩擦和迟滞等多源干扰,理想地将其等效为比例环节,难以在精密运动控制中达到期望精度.针对多源干扰下谐波齿轮传动系统精细角位置控制问题,本文设计了一种将干扰观测器(... 谐波齿轮传动系统能调节转速和扭矩,但因具有传动误差、挠性刚度、摩擦和迟滞等多源干扰,理想地将其等效为比例环节,难以在精密运动控制中达到期望精度.针对多源干扰下谐波齿轮传动系统精细角位置控制问题,本文设计了一种将干扰观测器(DO)和扩张状态观测器(ESO)相结合的强抗扰控制(EADC)策略,其中DO用于估计已知部分动态特性的迟滞干扰,ESO用于估计除迟滞之外的总扰动.通过“前馈+反馈”的复合控制结构,实现了对多源干扰的同时补偿和抑制,从而保证谐波齿轮传动系统精度.本文分析了DO和ESO的收敛性、闭环系统的稳定性,对比了摩擦前馈补偿控制、自抗扰控制、基于干扰观测器控制和EADC方法的跟随和抗扰性能,数值仿真结果表明,EADC优于其他3种控制,验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 多源干扰 干扰观测器 扩张状态观测器 迟滞
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谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究 被引量：17
2
作者 阳培 王长路 +1 位作者 王长明 张立勇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期78-82,共5页
从谐波齿轮传动的原理和特点出发,分析短筒谐波齿轮传动中短筒柔轮的变形力和应力急剧增加的问题。用有限元法计算分析柔轮的受力变形情况,分析柔轮各几何参数对初始变形力的影响,得出柔轮壁厚和长径比是初始变形力主要影响因素的结论... 从谐波齿轮传动的原理和特点出发,分析短筒谐波齿轮传动中短筒柔轮的变形力和应力急剧增加的问题。用有限元法计算分析柔轮的受力变形情况,分析柔轮各几何参数对初始变形力的影响,得出柔轮壁厚和长径比是初始变形力主要影响因素的结论。最后对柔轮壁厚与长径比对初始变形力的影响关系进行回归分析。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 初始变形力 有限元 回归分析 柔轮
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短筒柔轮谐波齿轮传动新设计新工艺与实验 被引量：26
3
作者 吴伟国 于鹏飞 侯月阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期40-46,共7页
为了提高短筒柔轮谐波齿轮传动刚度,提出了一种柔轮和刚轮采用新齿形的短筒谐波传动的设计方法.柔轮轮齿采用双圆弧齿廓,刚轮轮齿采用具有一定倾角的共轭齿廓,从而提高轮齿的啮合面积.提出了采用慢走丝线切割加工柔轮和刚轮轮齿的加工工... 为了提高短筒柔轮谐波齿轮传动刚度,提出了一种柔轮和刚轮采用新齿形的短筒谐波传动的设计方法.柔轮轮齿采用双圆弧齿廓,刚轮轮齿采用具有一定倾角的共轭齿廓,从而提高轮齿的啮合面积.提出了采用慢走丝线切割加工柔轮和刚轮轮齿的加工工艺,分别试制了刚轮有倾斜轮齿、长径比各为1/4和1/2的两种50机型短筒柔轮谐波齿轮减速器样机,并进行了刚度测试实验.结果表明,刚轮轮齿有倾角的新型短筒柔轮谐波传动与刚轮轮齿无倾角的短筒柔轮谐波传动相比,传动刚度可提高39%以上. 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 短筒柔轮 刚轮 传动刚度 倾斜齿 双圆弧齿廓 慢走丝线切割
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谐波齿轮传动共轭齿廓的计算机数值模拟研究 被引量：16
4
作者 范元勋 王华坤 宋德锋 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期389-392,共4页
该文根据包络理论 ,建立了谐波齿轮传动共轭齿廓分析的通用数学模型。在已知柔轮齿廓的条件下 ,求得刚轮共轭齿廓的离散点 ,应用最小二乘法拟合刚轮的工作齿廓 ,并设计了啮合区段干涉检验法用于校验齿廓的重叠干涉 ,最后对所求的刚轮、... 该文根据包络理论 ,建立了谐波齿轮传动共轭齿廓分析的通用数学模型。在已知柔轮齿廓的条件下 ,求得刚轮共轭齿廓的离散点 ,应用最小二乘法拟合刚轮的工作齿廓 ,并设计了啮合区段干涉检验法用于校验齿廓的重叠干涉 ,最后对所求的刚轮、柔轮工作齿廓进行计算机数值模拟与运动学仿真 ,以验证所求工作齿廓的合理性 。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 共轭齿廓 啮合原理 计算机模拟 数学模型 刚轮 柔轮
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谐波齿轮传动中柔轮载荷分布规律分析研究 被引量：14
5
作者 姜世平 陈谌闻 +2 位作者 宋延辉 聂绍珉 肖瑜 《燕山大学学报》 CAS 2001年第1期29-32,共4页
提出了关于谐波齿轮传动装置中柔轮啮合区内载荷分布规律的实验与分析新方法。包括三部分：首先，在载荷状态下，通过安装在刚轮径向方向上三个可装、拆的活齿测得大量的啮合数据。其次，通过数学统计方法获得啮合区内切向力和径向力的... 提出了关于谐波齿轮传动装置中柔轮啮合区内载荷分布规律的实验与分析新方法。包括三部分：首先，在载荷状态下，通过安装在刚轮径向方向上三个可装、拆的活齿测得大量的啮合数据。其次，通过数学统计方法获得啮合区内切向力和径向力的实验曲线。最后，应用函数逼近法获得载荷区内载荷分布方程。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 柔轮 几何大变形 函数逼近 载荷分布方程
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谐波齿轮传动的含间隙机构的动力学分析 被引量：9
6
作者 孙东阳 陈国平 王铁成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第23期160-164,183,共6页
在考虑谐波齿轮柔性的基础上,研究了谐波齿轮传动对间隙机构动力学特性的影响。首先,利用非线性弹簧阻尼模型建立了谐波齿轮传动的含间隙机构的接触碰撞动力学模型。然后,对含间隙曲柄滑块机构进行仿真分析,结果表明谐波齿轮传动和机械... 在考虑谐波齿轮柔性的基础上,研究了谐波齿轮传动对间隙机构动力学特性的影响。首先,利用非线性弹簧阻尼模型建立了谐波齿轮传动的含间隙机构的接触碰撞动力学模型。然后,对含间隙曲柄滑块机构进行仿真分析,结果表明谐波齿轮传动和机械部件柔性对间隙碰撞都有缓冲效果,只是机械部件刚度较大时,部件柔性的缓冲效果不明显,而降低机械部件刚度又将导致机械部件在运动过程中产生大变形,影响其机械性能。为谐波齿轮传动在含间隙机构中的应用,提供了理论依据。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 间隙 磨损 曲柄滑块机构
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谐波齿轮传动系统非线性扭转振动分析 被引量：11
7
作者 辛洪兵 赵罘 秦宇辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第9期1040-1044,共5页
考虑传动误差、非线性扭转刚度以及间隙等非线性因素,建立了新的谐波齿轮传动系统非线性微分方程。传动误差采用了新的计算公式。建立了对转矩转角实验曲线采用3阶多项式拟合,然后求导得到刚度公式的方法。开发了非线性动力学特性仿真... 考虑传动误差、非线性扭转刚度以及间隙等非线性因素,建立了新的谐波齿轮传动系统非线性微分方程。传动误差采用了新的计算公式。建立了对转矩转角实验曲线采用3阶多项式拟合,然后求导得到刚度公式的方法。开发了非线性动力学特性仿真分析软件。实验和仿真研究系统的动力响应,以及不同频率的误差分量对系统动态响应的贡献,明确了设计、制造及装配中主要的误差控制对象。 展开更多
关键词 机械传动 谐波齿轮传动 非线性振动
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谐波齿轮传动啮合刚度的研究 被引量：6
8
作者 辛洪兵 何惠阳 谢金瑞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1997年第2期26-29,共4页
首先推导出柔轮单齿刚度系数的计算公式并估算了谐波齿轮传动的啮合刚度；其次对啮合刚度在传动系统总刚度中所占比重进行了计算分析；最后提出提高谐波齿轮传动系统总刚度的技术途径。
关键词 谐波齿轮传动 啮合刚度 柔轮
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谐波齿轮传动中柔轮载荷分布规律分析研究 被引量：3
9
作者 姜世平 陈谌闻 +2 位作者 聂绍民 肖瑜 宋延辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2001年第6期11-13,共3页
提出了关于谐波齿轮传动装置中 ,柔轮啮合区内载荷分布规律的实验与分析新方法。包括三部分 :首先 ,在载荷状态下 ,通过安装在刚轮径向方向上三个可装、拆的活齿 ,测得大量的啮合数据 ;其次 ,通过数学统计方法获得啮合区内切向力Ft和径... 提出了关于谐波齿轮传动装置中 ,柔轮啮合区内载荷分布规律的实验与分析新方法。包括三部分 :首先 ,在载荷状态下 ,通过安装在刚轮径向方向上三个可装、拆的活齿 ,测得大量的啮合数据 ;其次 ,通过数学统计方法获得啮合区内切向力Ft和径向力Fr的实验曲线 ;最后 。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 柔轮 几何大变形 逼近函数 载荷分布方程
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谐波齿轮传动系统的各误差分量及其综合 被引量：11
10
作者 孙瑞涛 辛洪兵 +2 位作者 丁熙元 郑伟智 秦宇辉 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第1期49-53,共5页
从谐波齿轮传动系统的传动误差产生的机理出发 ,按误差独立性作用原理研究了齿轮的切向综合误差与基节误差 ,齿轮安装轴的偏心与配合间隙偏心 ,输出轴与轴承孔的偏心和配合间隙 ,轴承的径向游隙与径向跳动以及波发生器部件对谐波齿轮传... 从谐波齿轮传动系统的传动误差产生的机理出发 ,按误差独立性作用原理研究了齿轮的切向综合误差与基节误差 ,齿轮安装轴的偏心与配合间隙偏心 ,输出轴与轴承孔的偏心和配合间隙 ,轴承的径向游隙与径向跳动以及波发生器部件对谐波齿轮传动系统传动误差的影响 ,得到每个误差分量的作用频率 。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动系统 误差分量 传动误差 误差分析 切向综合误差 基节误差
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谐波齿轮传动柔轮的变形分析 被引量：3
11
作者 祝海林 蒋宇 +2 位作者 王铖龙 钱志达 宁鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第3期150-154,共5页
柔轮是谐波齿轮传动装置的主要部件,柔轮的变形直接影响柔轮的应力、寿命及谐波齿轮传动机构工作的可靠性。本文通过理论推导,建立了双波谐波齿轮传动环形柔轮变形量、截面弯矩的计算模型,提出了柔轮变形敏感度的概念,并对柔轮变形的敏... 柔轮是谐波齿轮传动装置的主要部件,柔轮的变形直接影响柔轮的应力、寿命及谐波齿轮传动机构工作的可靠性。本文通过理论推导,建立了双波谐波齿轮传动环形柔轮变形量、截面弯矩的计算模型,提出了柔轮变形敏感度的概念,并对柔轮变形的敏感度与中性层曲率半径变化进行了仿真,得出了柔轮齿数的合理取值范围及柔轮圆环危险截面的位置,可为柔轮的性能分析、改进设计提供参考。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 柔轮 中性层 变形敏感度 危险截面
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基于谐波齿轮传动原理的齿轮泵 被引量：4
12
作者 祝海林 秦兴培 +2 位作者 邹旻 潘俊 宁鹏 《机床与液压》 北大核心 2014年第19期31-33,共3页
传统齿轮泵由于固有的径向力问题,限制了工作压力的提高及其应用范围。将谐波齿轮传动原理引入齿轮泵领域,提出了一种谐波式齿轮泵,叙述了这种新型齿轮泵的结构、特点、工作原理,分析了径向力平衡的机制,为齿轮泵的创新设计提供了新的... 传统齿轮泵由于固有的径向力问题,限制了工作压力的提高及其应用范围。将谐波齿轮传动原理引入齿轮泵领域,提出了一种谐波式齿轮泵,叙述了这种新型齿轮泵的结构、特点、工作原理,分析了径向力平衡的机制,为齿轮泵的创新设计提供了新的途径。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 齿轮泵 径向力 平衡 谐波式齿轮泵
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双圆弧谐波齿轮传动基本齿廓设计 被引量：66
13
作者 辛洪兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期656-662,共7页
在研究圆弧齿廓谐波齿轮传动啮合原理的基础上,提出了双圆弧谐波齿轮传动柔轮和刚轮基本齿廓设计方法。该基本齿廓可以保证啮合过程中,柔轮和刚轮齿廓始终处于共轭运动状态,特别在啮合过程中,存在柔轮凸齿廓和凹齿廓分别与刚轮凹齿廓和... 在研究圆弧齿廓谐波齿轮传动啮合原理的基础上,提出了双圆弧谐波齿轮传动柔轮和刚轮基本齿廓设计方法。该基本齿廓可以保证啮合过程中,柔轮和刚轮齿廓始终处于共轭运动状态,特别在啮合过程中,存在柔轮凸齿廓和凹齿廓分别与刚轮凹齿廓和凸齿廓同时处于共轭运动的"双共轭"啮合区间,这对于提高双圆弧谐波齿轮传动扭转刚度和传动精度具有重要作用。开发了椭圆凸轮波发生器双圆弧谐波齿轮传动基本齿廓,根据该齿廓设计制造了双圆弧谐波齿轮滚齿刀、双圆弧谐波齿轮插齿刀和双圆弧谐波齿轮传动样机。对比分析与实验表明,与渐开线齿廓相比,双圆弧齿廓谐波齿轮传动的柔轮强度、传动精度和扭转刚度等明显提高。 展开更多
关键词 双圆弧齿廓 谐波齿轮传动 齿轮刀具 基本齿廓
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研究谐波齿轮传动啮合原理的一种新方法 被引量：34
14
作者 辛洪兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期181-183,共3页
介绍一种利用改进的运动学法研究谐波齿轮传动啮合原理的新方法 ,这种方法的特点是几何意义明确 ,特别是针对具有弹性变形构件的谐波齿轮传动更是如此 ,其优点在于针对某一特定的变形形状 (波发生器型式 ) ,可以生成一个只包含运动参数... 介绍一种利用改进的运动学法研究谐波齿轮传动啮合原理的新方法 ,这种方法的特点是几何意义明确 ,特别是针对具有弹性变形构件的谐波齿轮传动更是如此 ,其优点在于针对某一特定的变形形状 (波发生器型式 ) ,可以生成一个只包含运动参数的矩阵 ,这个矩阵当柔轮或刚轮采用不同齿廓时具有不变性。在利用该方法建立的谐波齿轮传动理论啮合方程的基础上 ,研究了啮合参数和结构参数对四齿差谐波齿轮传动共轭区间的影响规律。揭示了谐波齿轮传动中柔轮与刚轮共轭齿廓的相对运动特点。作为验证 ,从本方法出发 ,研制成功了单级传动比为 5 0的谐波传动装置。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 啮合原理 共轭齿廓 啮合矩阵 研究方法 传动比
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基于ABAQUS的短圆柱形柔轮谐波齿轮传动的有限元分析 被引量：2
15
作者 韩敏 吴开春 龚荣文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第9期94-96,101,共4页
短圆柱形柔轮运用齿轮键式连接的方法,克服了杯形柔轮的缺点,使整个谐波齿轮传动结构更加紧凑,降低了加工难度,同时还提高了极限速比。在ABAQUS中建立了短圆柱形柔轮与波发生器的有限元分析模型,同时运用面面接触分析的方法来模拟椭圆... 短圆柱形柔轮运用齿轮键式连接的方法,克服了杯形柔轮的缺点,使整个谐波齿轮传动结构更加紧凑,降低了加工难度,同时还提高了极限速比。在ABAQUS中建立了短圆柱形柔轮与波发生器的有限元分析模型,同时运用面面接触分析的方法来模拟椭圆形凸轮式波发生器对短圆柱形柔轮的作用力,研究其应力分布情况。研究结果表明应力沿圆周方向呈对称分布;其在长轴和短轴处较大,在两者之间较小;最大应力出现在柔轮与波发生器的接触部位。 展开更多
关键词 ABAQUS 谐波齿轮传动 短圆柱形柔轮
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谐波齿轮传动中流体波发生器的设计与研究 被引量：2
16
作者 宋志刚 钟健 朱梅 《液压与气动》 北大核心 2008年第1期6-8,共3页
结合流体传动技术和谐波齿轮传动技术,设计和研究了一种全新的流体波发生器,并以4组气缸构建了流体波发生器的工作原理模型,进而设计出了流体波发生器的纯气动控制系统。流体波发生器的研究对谐波齿轮传动技术应用推广具有很大的促进作用。
关键词 流体 谐波齿轮传动 波发生器
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基于混合遗传算法的谐波齿轮传动优化设计 被引量：10
17
作者 郭惠昕 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期121-124,共4页
以谐波齿轮传动体积最小为优化设计目标,建立了混合离散变量优化设计数学模型。引入混沌移民算子,对基本遗传算法进行了改进,以维持群体的多样性,提高全局收敛能力。提出了一种设计变量的离散化处理方法,结合染色体编码的修正技术,在遗... 以谐波齿轮传动体积最小为优化设计目标,建立了混合离散变量优化设计数学模型。引入混沌移民算子,对基本遗传算法进行了改进,以维持群体的多样性,提高全局收敛能力。提出了一种设计变量的离散化处理方法,结合染色体编码的修正技术,在遗传算法中染色体按离散化后的设计变量进行离散搜索。开发了混合离散变量优化的改进遗传算法程序,给出了谐波齿轮传动的混合离散变量优化设计实例,所得优化设计参数符合设计规范,不需进一步处理就可直接用于制造。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 混合离散变量 遗传算法 优化
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谐波齿轮传动的效率分析 被引量：2
18
作者 陈桦 孙波 庞静 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1995年第3期49-53,共5页
分析了谐波齿轮传动的啮合效率和波发生器效率，并推导出了效率计算公式。
关键词 效率 谐波齿轮传动 齿轮传动 效率分析
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谐波齿轮传动柔性滚动轴承润滑状态的测量 被引量：2
19
作者 邵凤常 温诗铸 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期6-10,共5页
柔性滚动轴承的失效是谐波齿轮传动的主要失效形式之一,润滑状态对滚动轴承工作性能有很大的影响。本文研制了谐波齿轮传动润滑试验台和金属接触时间比率的测量电路,在真实工作条件下对柔性滚动轴承的润滑状态进行了测量。“浮起转速”... 柔性滚动轴承的失效是谐波齿轮传动的主要失效形式之一,润滑状态对滚动轴承工作性能有很大的影响。本文研制了谐波齿轮传动润滑试验台和金属接触时间比率的测量电路,在真实工作条件下对柔性滚动轴承的润滑状态进行了测量。“浮起转速”可以作为分析滚动轴承润滑状态的一个重要参数。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 滚动轴承 弹流润滑
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谐波齿轮传动三维有限元计算模型的研究 被引量：1
20
作者 穆塔里夫·阿赫迈德 买买提明·艾尼 菊池正纪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第z1期163-164,12,共3页
以杯型柔轮谐波齿轮传动为研究对象,通过分别建立柔性轴承波发生器中的滚球和油膜层、刚轮与柔轮间的接触单元以及柔轮的计算模型,得到了谐波齿轮传动的总体三维有限元计算模型.该计算模型为对谐波齿轮传动进行强度分析打下了基础,由此... 以杯型柔轮谐波齿轮传动为研究对象,通过分别建立柔性轴承波发生器中的滚球和油膜层、刚轮与柔轮间的接触单元以及柔轮的计算模型,得到了谐波齿轮传动的总体三维有限元计算模型.该计算模型为对谐波齿轮传动进行强度分析打下了基础,由此为谐波齿轮传动的优化设计提供了理论依据. 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 计算模型 有限元方法 研究
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