在故障诊断领域,电机电流信号分析法(MCSA)已经逐渐应用于齿轮故障诊断中,但该方法在诊断行星轮缺齿故障时由于电流基频干扰较大,导致故障特征不明显,难以实现故障诊断。因此提出一种基于电流信号经验模态分解(EMD)的故障诊断方法。通过对电机电流信号进行EMD分解,选取合适的IMF分量经傅立叶变换求其频谱图,根据频谱图中是否存在与故障特征频率相关的频率,实现了对行星轮缺齿故障的有效诊断。并通过实验分析,验证了该方法的有效性。

目前,机器人关节减速机均为定比传动方式,造成关节电机难以达到峰值效率。基于嵌套结构,提出了一种机器人用紧凑型的无级变速器,通过实时改变传动比,可有效提高电机功率使用效率。首先,开展了变速传动机理研究,得到了传动比相对于行星轮与太阳轮半径之比的关系;设计了嵌套结构以及行星轮、太阳轮板轴向移动系统。其次,推导了行星轮、太阳轮包角、传动比以及金属带径向移动数学模型,基于多刚体动力学仿真软件对变速器的输出速度进行了仿真验证;结果表明,变速器正、反向偏差分别为1.89%、3.87%。最后,制作出变速器的原理样机并搭建转矩实验平台,设定输出转矩为特定值,测试了对应输入转矩;实验显示,测试数值与理论数值相比基本相同,平均传动效率为72.1%,间接验证了理论推导的正确性。

风电齿轮箱中行星轮和轴承整合设计后,行星轮内孔作为滚动轴承外圈直接使用。针对该类行星轮内孔的磨削精度、质量和效益等问题,对行星轮内孔磨削方法进行了分析和试验,实际检测结果和分析相符,可供同行业加工参考。

针对Passim卷烟机上的行星轮系式喇叭嘴烟条切割支撑装置进行运动学分析,阐述了喇叭嘴圆周运动的同时保持平动的原理,并对行星轮系式喇叭嘴齿轮箱中的齿轮组非标准中心距安装进行了论述,最后进行了运动学仿真分析,得出了行星轮与行星架的转速相等、方向相反及喇叭嘴的最大水平速度,验证了该原理的正确性。

针对目前已有的行星轮式爬楼小车的爬楼机构没有统一设计标准的问题,对四轮式行星轮爬楼机构进行尺寸优化设计,将标准要求几何化、参数化。基于欧几里得几何学,确定了行星轮爬楼机构的外形尺寸与轮胎尺寸。通过使用AutoCAD中的几何约束进行了尺寸校核,通过SolidWorks进行了运动仿真。研究了优化设计后的爬楼机构在不同尺寸楼梯下的重心起伏。研究结果表明,经过优化设计后的四轮组行星轮式爬楼小车的通过性强,可以满足所有符合标准设计的楼梯。小车的整体体积合适,重心起伏小,安全性高。

针对目前动力换挡变速器结构复杂、自动化水平低、制造成本高等问题,以山地全履带拖拉机变速箱为基础,设计了一个简易版动力换挡装置。主要由液压离合器和行星轮系组成,结构简单,降低了制造成本,实现了拖拉机传统手动变速箱动力换挡功能,极大地解决换挡过程中出现动力中断的问题,大大降低了换挡时的冲击载荷,提高了换挡品质。

为了解决老年人和残疾者上下楼梯困难,设计了一种新型的行星轮-履带复合式可爬梯轮椅结构。采用行星轮-履带复合机构实现爬梯越障的功能,轮椅驱动采用1个电机,星轮采用链传动实现爬梯、平地行驶。该结构结合履带装置,可有效减轻星轮式轮椅振动且提高了传统轮椅的越障能力。在对比现有爬梯轮椅机构特点的基础上,介绍一种星轮-履带结合的新型轮椅机器人的机构方案,并分析轮椅的工作原理,建立数学模型进行爬梯过程运动学与动力学分析。结果表明,轮椅可以安全爬越大部分楼梯。轮椅的结构设计合理,实现爬梯和平地移动功能的结合。

针对老年人和身体残障人士安全地爬楼和在地面上高效移动的需求,设计了一种行星轮式电动爬楼梯轮椅,详细介绍了该轮椅机构组成、控制系统及其功能特点。通过建立基于拉格朗日方程的行星轮组动态模型,研究了不同等效转矩下行星轮组的角加速度曲线,详细分析了轮椅在爬楼梯过程中的稳定裕度。研究表明,防倾翻支架能有效地提高轮椅爬楼的稳定性。该行星轮式爬楼梯轮椅能够安全有效地帮助老年人和身体残障人士,满足日常出行与攀爬楼梯的实际需求。

钻削方孔的边长,取决于刀具的参数和刀具在行星轮中的位置.通过数学计算可知,当刀具的中心和行星轮中心重合时,可加工一种尺寸的方孔,当它们不重合时,可采用不同尺寸的刀具和相应的偏心距加工出不同边长的正方形孔.最后用实验做了验证,并找到方孔边长和影响其因素之间的变化趋势.

根据行星轮存在偏转力的运动特性,针对双行星排复合分流混合动力系统应用过程中出现行星轮失效的实际问题,分析行星轮偏转力对行星排运行的影响因素,并通过建立有关数学模型进行仿真计算与验证,阐明了在设计过程中需注意的一些问题。