无隙钢球等速传动机构的性能分析与创新设计

论文摘要

在行星少齿差传动中,行星盘的轴线为动轴线,为了把行星盘的运动传递到定轴线输出轴,需要一个等速传动机构,即W机构,其作用是在两平行轴间实现传动比为1的等速传递。为适应现代精密机械传动的发展,特别是为满足摆线钢球行星传动的特性要求,目前已经开发出无隙啮合的钢球等速传动机构,以确保摆线钢球行星传动的无回差特性。本文介绍了传统等速传动机构类型,以孔销式和浮动盘式为例,对传统的等速传动机构进行了特性分析。根据钢球环槽等速传动机构的结构和工作原理,研究了机构的力学性能,并推导了传动效率计算公式;应用等效机构法分析了机构传动误差,推导了该机构传动误差及可靠性的计算公式;对该机构的动不平衡进行分析,建立了动不平衡模型,并进行了动平衡设计。基于十字钢球等速传动机构的结构和工作原理,分析了机构的无回差传动特性;对该机构进行了运动和受力分析,推导了传动效率的计算公式;对机构的动不平衡惯性力进行了分析计算,建立了动不平衡模型,采用部分平衡方法进行了机构的动平衡设计。对四种常用类型等速传动机构的传动特性进行了综合比较和评价,为等速传动机构的研究和应用提供了较为完善的理论依据;结合工程实际,应用机构创新设计方法,研究设计出新型平衡式十字钢球等速传动机构,并实现了该机构的运动状态仿真,为提高多偏心行星传动机构和精密行星传动机构的工作速度提供了技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 等速传动机构简介
• 1.2 少齿差行星传动的发展历史
• 1.2.1 渐开线少齿差行星齿轮传动的发展
• 1.2.2 摆线活齿行星传动的发展
• 1.3 无隙钢球等速传动机构研究现状
• 1.4 主要研究内容
• 第2章 传统等速传动机构特性分析
• 2.1 传统等速传动机构类型
• 2.1.1 双柱销式等速传动机构
• 2.1.2 零齿差式等速传动机构
• 2.1.3 变中心距连杆等速传动机构
• 2.2 孔销式等速传动机构的特性分析
• 2.2.1 结构组成及工作原理
• 2.2.2 力学性能分析
• 2.2.3 传动效率计算
• 2.2.4 传动精度分析
• 2.2.5 动平衡分析
• 2.3 浮动盘式等速传动机构的特性分析
• 2.3.1 结构组成及工作原理
• 2.3.2 受力分析
• 2.3.3 传动效率计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 钢球环槽等速传动机构分析
• 3.1 结构组成及工作原理
• 3.2 力学性能分析
• 3.2.1 受力分析
• 3.2.2 强度分析
• 3.3 传动效率计算
• 3.4 传动精度分析
• 3.4.1 传动误差分析
• 3.4.2 传动误差可靠性分析
• 3.4.3 无回差特性分析
• 3.5 动平衡分析
• 3.5.1 不平衡惯性力的分析
• 3.5.2 动不平衡响应
• 3.5.3 动平衡设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 十字钢球等速传动机构分析
• 4.1 结构组成及工作原理
• 4.2 无回差特性分析
• 4.3 机构的运动分析
• 4.3.1 等效机构
• 4.3.2 运动分析
• 4.4 力学性能分析
• 4.4.1 钢球滚道槽啮合副的受力分析
• 4.4.2 强度分析
• 4.5 传动效率计算
• 4.6 动平衡分析
• 4.6.1 机构的不平衡惯性力分析
• 4.6.2 动不平衡响应
• 4.6.3 动平衡设计
• 4.7 本章小结
• 第5章 等速传动机构创新设计
• 5.1 等速传动机构的综合比较和评价
• 5.1.1 评价目标
• 5.1.2 综合比较
• 5.2 等速传动机构创新设计
• 5.2.1 机构创新原理及技术进步
• 5.2.2 十字钢球等速传动机构创新设计
• 5.2.3 平衡式十字钢球等速传动机构运动仿真
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介