建立了一种考虑轴承误差与弹性变形的斜齿轮传动精度分析模型,将轴承的误差与弹性变形等效为带弹簧复位的多从动件支撑的凸轮机构,凸轮轮廓表征轴承滚道的误差,弹簧刚度表征轴承刚度,将轴系等效为两组由凸轮从动件弹性支撑的浮动轴,建立了轴系弹性误差运动位移和力平衡方程;采用切片法,将斜齿轮在轴系空间误差条件下的啮合问题离散为一系列直齿轮薄片的平面接触问题,通过分析每一对薄片齿对的相对位置和变形协调关系,求解出由轴线位姿误差和轮齿弹性变形导致的传动误差,并以一个算例说明了轴承精度、误差相位和载荷大小对齿轮传动精度的影响规律。

为深入研究工业机器人用RV减速器动力学特性,采用集中参数法,综合考虑啮合阻尼、时变啮合刚度以及综合啮合误差,建立了RV传动耦合扭转动力学模型,通过数值解法对建立的动力学方程进行求解,得到其振动位移、振动角速度响应及各齿轮副动态啮合力。基于UG与ADAMS建立RV减速器动力学模型,进行仿真分析实验,验证动力学模型的正确性。通过改变啮合刚度分析了啮合力的变化,随着啮合刚度的增加,在一定范围内,传动过程中的啮合力更加稳定,为RV减速器的故障诊断和优化设计奠定基础。

通过动力学仿真对齿轮的传动误差进行研究,为ZA型蜗杆副的设计提供一种便捷的评价方法。基于成形加工原理和齿轮啮合原理,建立ZA型蜗杆副的数学模型,将在Matlab计算得到的齿面点导入UG,完成蜗杆副三维模型的构建;在RecurDyn中建立蜗杆副的多体动力学模型,对定转速变转矩和定转矩变转速的情况进行传动误差分析。结果显示在恒定转速的情况下,传动误差均值和波动幅值随负载的增大而增大;在恒定负载的情况下,传动误差均值和波动幅值受转速的增大基本保持不变。通过仿真分析,可为蜗杆副的设计提供一种评价方式,为研究蜗杆副的啮合振动和噪声提供参考。

齿轮箱作为高速列车驱动系统的关键零部件,是能量转换与传递的核心单元,其传动性能直接关乎列车运行的安全性与可靠性。为研究适合于高速动车组齿轮箱的齿轮修形方法,改善高速动车组齿轮驱动系统的传动性能。采用依托动力学Romax Wind软件进行仿真,结果表明齿廓修形配合齿向修形的方式基本适用于高速动车组齿轮修形,修形后齿轮的传动误差值减少了69.8%,并且齿轮承载能力也大大提高。这里研究的修形方法能为高速动车组齿轮箱的齿轮修形提供参考依据。

为了提高斜齿轮副的啮合性能,提出一种对齿轮齿廓和齿向双向修形的拓扑修形方法。基于Romax Designer软件平台,建立斜齿轮副的传动模型,并根据齿轮拓扑修形方法与遗传算法来确定修形参数并在Romax中进行优化。改变微观几何参数查看齿轮修形前后的传动误差与齿面载荷分布的均匀性。为验证仿真结果正确性,对斜齿轮副进行振动加载试验。由仿真与振动加载试验结果表明拓扑修形的优化方法能够改善齿轮的传递性能,有效降低振动噪声,为后续齿轮结构优化设计和加工制造提供了理论参考价值。

以工业机器人用RV减速器为研究对象,结合其一级渐开线齿轮减速和二级摆线针轮减速的啮合特性,逐个分析了机构中各主要构件的原始误差对系统输出转角的影响,以此为基础建立了该机构的误差传递分析模型,该模型详细解释了机构的各种原始误差与机构输出误差的对应关系,并以RV40E型减速器为例,进行数值演算和实验分析。结果表明,输出盘轴孔偏心误差对机构输出转角影响最大,摆线轮齿形误差和曲柄轴偏心误差次之,渐开线齿轮机构的误差影响最小,同时输出盘和行星架固连引起的反馈误差在精密的RV传动中也是不容忽视的。

主要对沿齿高方向修形的斜齿面齿轮副几何传动误差进行了设计.为了避免边缘接触,提高面齿轮传动的连续性和稳定性,采用了一种沿齿高方向曲线修形的面齿轮副齿面结构,对仅有小轮齿面修形的面齿轮副和大、小轮齿面均修形的面齿轮副的几何传动误差进行了设计比较.结果表明,仅小轮沿齿高方向曲线修形的斜齿面齿轮副传动误差为非对称的抛物线,装配误差影响传动误差幅值;沿齿高方向两轮均修形的面齿轮副,恰当的设计齿条刀具抛物线修形因数a1,as和抛物线顶点的位置参数u0,不论是否对准安装,几何传动误差均为连续的对称抛物线型.

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合

精密行星减速器具有传动精度高、效率高等优点,其性能的优劣对应用系统整体的性能有重要影响。为提高精密行星减速器的传动性能,以二级精密行星减速器为例,建立二级精密行星减速器三维模型,采用带鼓形的螺旋线的组合修形方式进行优化设计,然后对二级精密行星减速器整体轮系进行齿轮接触特性分析,对比分析了修形前后减速器的接触特性。分析结果表明:采用带鼓形的螺旋线修形方式,能够快速迭代获得最优解,并且降低了减速器的传动误差和因啮合

基于光栅动态测量方法,建立一套齿轮传动误差测试和数据处理装置和系统,实现齿轮传动误差的精确测试。根据成型法加工原理,建立含齿轮装配误差、制造误差和修形的精确有限元分析模型,并仿真试验的过程,比较仿真结果与试验数据,验证仿真模型的正确性。