簡介：大量研究表明合理的齒輪修形在一定程度上可以補(bǔ)償因輪齒受載產(chǎn)生的誤差，減小嚙合沖擊降低振動噪聲，改善輪齒載荷分布，提高齒輪受載能力，提高齒輪運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性。因此，在不改變齒輪基本參數(shù)的情況下，對斜齒輪進(jìn)行適當(dāng)修形是減少沖擊，降低振動噪聲改善齒輪傳動性能的良策。然而當(dāng)采取的齒輪修形方式、修形參數(shù)不合適時，會使齒輪的傳動性能惡化。本文以某型煤礦輸運(yùn)機(jī)減速器中的一對變位斜齒輪副為具體研究對象，應(yīng)用有限元思想，結(jié)合有限元接觸分析及動態(tài)仿真，能夠直觀準(zhǔn)確地完成了齒輪修形方案的確定及試驗(yàn)驗(yàn)證。主要完成了以下工作1、根據(jù)斜齒輪的幾何尺寸計算公式，推導(dǎo)出其漸開線方程、螺旋線方程，并在三維繪圖軟件PROE中，使用更精確的輪齒建模方法混合掃描法建立輪齒模型，進(jìn)而建立了精確的斜齒輪參數(shù)化三維模型。然后對斜齒輪副進(jìn)行虛擬無干涉裝配。2、應(yīng)用有限元分析軟件ANSYSWKBENCH對斜齒輪進(jìn)行接觸分析。根據(jù)齒輪傳動的嚙合特性與齒廓修形原理，結(jié)合有限元接觸分析結(jié)果得出輪齒彈性變形量以確定齒廓修形量，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際工況確定合適的修形曲線及修形長度。對常用的齒向修形方法進(jìn)行研究，結(jié)合本文的研究對象選擇了加工方法簡單、且修形效果較好的鼓形修形。從加工成本、效果等方面綜合考慮僅對小齒輪進(jìn)行鼓形修形。3、在動態(tài)仿真軟件ADAMS中對修形前與修形后的斜齒輪副進(jìn)行動態(tài)嚙合仿真，所得結(jié)果驗(yàn)證了本文的修形方案有效降低了齒輪嚙合過程中最大嚙合力，減小嚙合沖擊，使斜齒輪副的可靠性、平穩(wěn)性得到提高。4、分析研究斜齒輪的修形加工方法，并推導(dǎo)出了相應(yīng)的加工參數(shù)關(guān)系式，對斜齒輪進(jìn)行修形加工。5、搭建減速器振動噪聲試驗(yàn)平臺，對未修形、修形斜齒輪副進(jìn)行振動噪聲試驗(yàn)。本文的振動噪聲試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)合齒輪的具體工況，應(yīng)用有限元法確定的齒輪修形，能夠有效地降低振動噪聲，提高齒輪的動態(tài)性能。

簡介：波發(fā)生器是諧波齒輪減速機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其大變形彈性元件柔性軸承在波發(fā)生器凸輪和柔輪的作用下承受循環(huán)交變載荷，導(dǎo)致柔性軸承極易發(fā)生疲勞失效，從而極大地縮短了諧波減速機(jī)的使用壽命。因此在設(shè)計過程中，在滿足柔性軸承強(qiáng)度的條件下，對其進(jìn)行疲勞壽命分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有十分重要的意義。本文基于某型號諧波減速機(jī)，對其波發(fā)生器柔性軸承的疲勞壽命及結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，展開了以下幾方面的研究工作1波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及虛擬樣機(jī)建模。首先，根據(jù)諧波齒輪傳動原理及柔輪的變形規(guī)律設(shè)計剛性凸輪的輪廓曲線。然后，通過研究柔性軸承的運(yùn)動學(xué)，確定柔性軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后在UG中分別建立波發(fā)生器凸輪和柔性軸承的虛擬樣機(jī)模型。2建立波發(fā)生器的有限元分析模型，并對其進(jìn)行有限元分析。將虛擬樣機(jī)模型導(dǎo)入到有限元分析軟件HYPERMESH及MARC中進(jìn)行分析，通過對柔性軸承裝配及額定工況下進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)接觸分析，獲取最大應(yīng)力變化曲線，最后針對其最大應(yīng)力校核柔性軸承各個元件滿足強(qiáng)度要求。3對波發(fā)生器柔性軸承進(jìn)行疲勞壽命分析。研究柔性軸承的失效形式，利用疲勞分析軟件MSCFATIGUE對柔性軸承在額定工況下進(jìn)行彎曲疲勞壽命仿真，在其不會發(fā)生彎曲疲勞失效的情況下，理論計算柔性軸承的接觸疲勞壽命。4基于波發(fā)生器柔性軸承的疲勞壽命對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。以波發(fā)生器柔性軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)作為設(shè)計變量，變量間的幾何關(guān)系為約束條件，柔性軸承的疲勞壽命為目標(biāo)函數(shù)，以提高其疲勞壽命值為目標(biāo)，利用遺傳算法對柔性軸承結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化。最后，對優(yōu)化后的柔性軸承進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)有限元分析，校核其是否滿足強(qiáng)度要求。本文將有限元接觸分析、疲勞壽命仿真及遺傳算法應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題，為準(zhǔn)確校核柔性軸承強(qiáng)度和提高柔性軸承的疲勞壽命提供了一種較合理可行的解決思路，對較高疲勞壽命的柔性軸承的設(shè)計開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

簡介：齒輪箱是減速器傳動系統(tǒng)中的重要部件，對減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)起到支撐、減振等作用，其性能直接影響整個傳動系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，必須具有足夠的強(qiáng)度及剛度。與傳統(tǒng)鑄造類齒輪箱體比較而言，學(xué)者們對焊接結(jié)構(gòu)類的齒輪箱研究相對較少。因此很有必要對車載鉆機(jī)ATB260ANGLEGEARTRANSMISSIONBOX260減速器這類大功率焊接結(jié)構(gòu)齒輪箱體的剛度等重要力學(xué)性能進(jìn)行分析研究。主要針對ATB260減速器箱體進(jìn)行了靜力分析、剛度計算、模態(tài)分析等工作性能的分析。根據(jù)該型號減速器的結(jié)構(gòu)及傳動條件，對各傳動齒輪的載荷及各軸和軸承處對箱體施加的載荷進(jìn)行了計算，得到箱體所受到的最大軸向力出現(xiàn)在主軸輸入端，在最大軸向力作用下箱體理論計算剛度值為3974NΜM以最大軸向力作為受載條件對該減速器箱體進(jìn)行有限元靜力分析所得到的剛度值為4154NΜM，該值與理論剛度計算值的相對誤差為455％，相互驗(yàn)證了有限元分析及傳統(tǒng)理論計算方法在箱體剛度分析應(yīng)用的正確性，為箱體類部件的剛度分析提供依據(jù)以箱體正常工況下的受載進(jìn)行有限元靜力分析，得到的箱體最大變形量僅比最大軸向力作用下的理論計算變形量大0006MM，進(jìn)一步驗(yàn)證了箱體有限元模型的正確性，此時的最大應(yīng)力值為7783MPA，滿足使用要求。在前述剛度分析的功能模型基礎(chǔ)之上，對箱體進(jìn)行了模態(tài)分析，得到其前8階固有頻率及振型圖。通過對振型圖及變形量的分析，得到箱體振動特性的薄弱之處在從動錐齒輪動力輸入端的軸承套部位，為該箱體以后的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計提供理論依據(jù)通過其固有頻率與齒輪嚙合頻率的比較分析得到該箱體不會因共振產(chǎn)生不穩(wěn)定工作因素。關(guān)于ATB260減速器箱體的相關(guān)分析，對該減速器箱體性能的進(jìn)一步提高有一定的參考意義，同時也為此類焊接結(jié)構(gòu)箱體的性能研究和設(shè)計提供一定的理論基礎(chǔ)。

簡介：隨著現(xiàn)今制造業(yè)的飛快發(fā)展企業(yè)之間的競爭日趨激烈因此產(chǎn)品的推陳出新周期亟需縮短然而大多數(shù)制造企業(yè)ERP資源計劃系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)薄弱缺少數(shù)據(jù)支持。企業(yè)對通用CAD軟件的應(yīng)用很多是停留在淺層次上缺少對其更為深入的發(fā)掘與開發(fā)。隨著CAD過程當(dāng)中數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)總量的增加設(shè)計人員易忽視對數(shù)據(jù)庫的建立與管理。為了緩解上述問題本研究課題基于UG二次開發(fā)技術(shù)選用ACCESS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建圓柱齒輪減速器快速設(shè)計系統(tǒng)。本論文選取圓柱齒輪減速器為典型范例以運(yùn)行在WINDOWS7操作系統(tǒng)中的UG50軟件為開發(fā)平臺VC60為綜合開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建了減速器常用零件的快速設(shè)計系統(tǒng)。此外依托SQLSERVER數(shù)據(jù)庫為其系統(tǒng)創(chuàng)建了信息數(shù)據(jù)管理庫實(shí)現(xiàn)了零件參數(shù)與數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)使設(shè)計者可以直接輸入不同的參數(shù)得到理想的模型以供調(diào)用。本課題開發(fā)的系統(tǒng)具有良好的精度和穩(wěn)定性以及系統(tǒng)擴(kuò)展功能為機(jī)加工企業(yè)提供了參考有助于數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的深入研究和推廣。文中首先研究了基于UG的圓柱齒輪減速器快速設(shè)計系統(tǒng)的理論體系和建模方法并研究所涉及的關(guān)鍵支撐技術(shù)。然后基于UG進(jìn)行二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)減速器中標(biāo)準(zhǔn)件及非標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸反向驅(qū)動建模通過對特征以及特征參數(shù)的選取和輸入驅(qū)動UG構(gòu)建三維模型。最后建立減速器零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)以特征參數(shù)為中心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模式將現(xiàn)有的管理系統(tǒng)由圖文中心向參數(shù)中心轉(zhuǎn)移。

簡介：課題來源于國防科工委“十一五”民用航天預(yù)研項目“空間環(huán)境下的高性能摩擦副與高效傳動機(jī)構(gòu)技術(shù)”（C4220061319）、國家教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃”項目“高性能機(jī)電傳動系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計理論、方法與技術(shù)”（IRT0763）、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目“新型高性能傳動件及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計理論與方法”（50735008）。減速器系統(tǒng)的工作狀態(tài)極其復(fù)雜，不僅載荷工況和動力裝置多樣，且對于齒輪傳動系統(tǒng)，由于時變嚙合剛度、傳動誤差、齒側(cè)間隙等因素的影響，引起輪齒接觸–脫離–接觸周期性、強(qiáng)非線性耦合振動，對傳動系統(tǒng)的平穩(wěn)性、可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此對其進(jìn)行動態(tài)特性、間隙非線性振動行為及影響因素的研究，為高性能齒輪系統(tǒng)的設(shè)計、分析、制造提供了一定的理論依據(jù)與實(shí)驗(yàn)參考。論文以NN型少齒差行星減速器為對象，先分析其結(jié)構(gòu)及傳動原理，用有限元法分析其固有頻率及模態(tài)振型，用集中質(zhì)量法建立減速器系統(tǒng)非線性振動模型與方程，通過數(shù)值求解分析減速器非線性振動特性以及參數(shù)對它的影響。最后對其模態(tài)特性和振動響應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。論文主要研究內(nèi)容如下（1）分析該減速器的結(jié)構(gòu)、傳動原理，計算某常見工況下各傳動件的理論轉(zhuǎn)速。求得兩級傳動的理論嚙合頻率、嚙合阻尼。詳細(xì)分析各滾動軸承的變形、剛度、阻尼等動特性參數(shù)。（2）推導(dǎo)內(nèi)齒副單齒剛度計算式，考慮理論重合度，計算多對齒嚙合剛度。將兩級傳動多對齒時變嚙合剛度擬合為8階FOURIER級數(shù)的形式。分別以各級傳動嚙合角頻率為角速度的正弦函數(shù)模擬各級齒輪誤差。（3）采用ABAQUS建立該減速器有限元自由模態(tài)分析模型，其中輪齒嚙合部位采用綁定約束，用彈簧單元模擬軸承。采用LANCZOS特征值求解器對該減速器進(jìn)行自由模態(tài)求解，獲得該減速器前20階固有頻率及模態(tài)振型。（4）綜合考慮齒輪嚙合剛度、傳動誤差、齒側(cè)間隙及支撐剛度和阻尼，用集中質(zhì)量法建立多自由度、多間隙、變參數(shù)、彎–扭耦合的兩級齒輪系統(tǒng)非線性振動模型，用LAGRANGE方程推導(dǎo)齒輪系統(tǒng)的非線性振動微分方程組。用四階五級的RKF法對非線性微分方程組求解，系統(tǒng)地分析該減速器各齒輪振動位移、速度響應(yīng)，以及振動位移–速度相圖、POINCARé截面。進(jìn)一步計算得齒輪彈粘嚙合力、軸承動載荷、振動加速度響應(yīng)。最后分析各參數(shù)對減速器非線性振動特性的影響。（5）用LMSTESTLAB對該減速器進(jìn)行錘擊法自由模態(tài)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論分析結(jié)果的正確性。用三向加速度傳感器采集減速器殼體振動信號，由FFT變換得到相應(yīng)的振動頻率，經(jīng)13倍頻處理分析振動加速度級結(jié)構(gòu)噪聲，經(jīng)積分處理得到振動速度及位移響應(yīng)。

簡介：轉(zhuǎn)爐是煉鋼生產(chǎn)的主體設(shè)備其傾動裝置是驅(qū)動轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)從而完成煉鋼作業(yè)的動力元件。在日常設(shè)備維護(hù)過程中利用EZANALYST軟件對某轉(zhuǎn)爐傾動裝置四臺一次減速機(jī)的振動信號進(jìn)行了采集查明一臺一次減速機(jī)滯后動作進(jìn)而導(dǎo)致一、二次減速機(jī)齒輪異常嚙合的產(chǎn)生而國內(nèi)各鋼廠轉(zhuǎn)爐傾動裝置一、二次減速機(jī)輪齒疲勞斷裂現(xiàn)象也時有發(fā)生。為研究此種異步驅(qū)動工況對輪齒強(qiáng)度及疲勞壽命的影響更好地確保安全生產(chǎn)本文以應(yīng)力波理論和疲勞損傷理論作為課題研究的有力支撐利用SOLIDWKS三維建模軟件對轉(zhuǎn)爐整體精確建模并計算得出啟、制動特定角度下的傾動力矩以一、二次減速機(jī)的齒輪及齒輪軸為研究對象計算了特定角度下的齒輪靜態(tài)接觸的強(qiáng)度隨后結(jié)合實(shí)際各種工況參數(shù)對一、二次減速機(jī)齒輪進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析分別包括啟動階段“三臺驅(qū)動一臺制動”工況下的顯式動力學(xué)分析制動階段“三臺制動一臺驅(qū)動”顯式動力學(xué)分析和制動時刻“一臺制動三臺驅(qū)動”工況下的齒輪瞬態(tài)動力學(xué)分析。至此得出靜止、啟動、制動不同工況下對應(yīng)的輪齒靜、動力學(xué)強(qiáng)度。以便確定最惡工況從而進(jìn)行疲勞壽命分析預(yù)測。論文創(chuàng)新性的利用ANSYSLSDYNA軟件對一、二次減速機(jī)啟、制動工況進(jìn)行顯式動力學(xué)分析也較好地得到了此種沖擊工況所對應(yīng)的載荷譜對之后ANSYSFESAFE的疲勞壽命分析精度也做了較好地保障。研究結(jié)果表明啟動時刻“三臺驅(qū)動一臺制動”為最惡工況進(jìn)而再對此工況下的輪齒進(jìn)行疲勞壽命分析結(jié)果表明齒根過渡圓角半徑處疲勞強(qiáng)度不足從而利用GEARTRAX軟件增大齒根過渡圓角半徑方法的進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化并再次校核。結(jié)果表明當(dāng)增大齒根過渡圓角半徑14毫米后顯著提高了輪齒疲勞強(qiáng)度。國內(nèi)學(xué)者只是從電氣設(shè)備的驅(qū)動響應(yīng)時間入手未見利用有限元方法對轉(zhuǎn)爐傾動裝置不同步問題加以研究因而本文對于轉(zhuǎn)爐傾動裝置的設(shè)計、維護(hù)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝都具有較高的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

簡介：EBZ260型掘進(jìn)機(jī)是我國新近自主研發(fā)的一款重型縱軸式懸臂掘進(jìn)機(jī)。此機(jī)型主要用于開掘深井煤礦巷道，同時也可用于掘進(jìn)工程隧道。掘進(jìn)機(jī)截割減速器位于掘進(jìn)機(jī)截割部中間位置，將掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)輸出端的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動降速，同時增加截割電機(jī)輸出端的扭矩后，通過懸臂段主軸傳遞給掘進(jìn)機(jī)截割頭的截齒。掘進(jìn)機(jī)截割減速器是掘進(jìn)機(jī)截割臂傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件其工作性能對掘進(jìn)機(jī)截割性能具有重要影響。在掘進(jìn)機(jī)實(shí)際的使用中存在著掘進(jìn)機(jī)截割減速器太陽輪限位副接觸表面失效的情況。因此，進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)截割減速器太陽輪限位副失效機(jī)理研究對提高國產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)的可靠性具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。第一章對掘進(jìn)機(jī)作了概述，對本課題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)為本文開展研究奠定了基礎(chǔ)，指明了方向。接著闡述了課題的研究背景及研究意義。最后介紹了本文的主要研究內(nèi)容。第二章介紹了EBZ260型掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)、主要結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)以及行星齒輪傳動的基本定義、分類情況及特點(diǎn)。在分析EBZ260型掘進(jìn)機(jī)截割減速器結(jié)構(gòu)及原始基本參數(shù)的基礎(chǔ)上，對EBZ260型掘進(jìn)機(jī)截割減速器各級傳動比及截割減速器運(yùn)動構(gòu)件的轉(zhuǎn)速進(jìn)行了計算，求得第一、二級太陽輪輸出端限位副接觸面相對轉(zhuǎn)速。第三章應(yīng)用SOLIDWKS2014三維實(shí)體建模軟件對EBZ260型掘進(jìn)機(jī)截割減速器第一級太陽輪進(jìn)行三維實(shí)體建模。應(yīng)用有限元軟件SOLIDWKSSIMULATION對第一級太陽輪三維實(shí)體模型進(jìn)行靜力分析，求得其所受應(yīng)力大小和花鍵齒部變形位移大小。帶入軸向力計算模型計算求得由于第一級太陽輪花鍵齒部變形產(chǎn)生的軸向力。根據(jù)掘進(jìn)機(jī)截割臂的工作位置，綜合考慮重力作用以及其它可能影響軸向力的因素，最終求得第一級太陽輪輸出端受到的軸向總力F1、第二級太陽輪輸出端受到的軸向總力F2，以掘進(jìn)機(jī)截割臂俯仰角度Α為自變量的函數(shù)表達(dá)式。在MATLAB編程軟件中編寫程序，求得第一級太陽輪輸出端受到的軸向總力F1、第二級太陽輪輸出端受到的軸向總力F2，隨掘進(jìn)機(jī)截割臂俯仰角度Α變化的關(guān)系圖。第四章應(yīng)用球球赫茲接觸模型推導(dǎo)出材料相同，泊松比等于03的球平面接觸副的接觸面中心的最大壓應(yīng)力PMAX和接觸圓面半徑A的函數(shù)表達(dá)式。代入第一級太陽輪輸出端受到的軸向總力F1、第二級太陽輪輸出端受到的軸向總力F2、太陽輪限位銷球面半徑R45MM以及太陽輪限位板和限位銷材料的彈性模量E206GPA，最終求得第一級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸面中心的最大壓應(yīng)力PMAX1、第二級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸面中心的最大壓應(yīng)力PMAX2、第一級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸圓面半徑A1和第二級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸圓面半徑A2，以掘進(jìn)機(jī)截割臂俯仰角度Α為自變量的函數(shù)表達(dá)式。在MATLAB編程軟件中編寫程序，求得第一級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸面中心的最大壓應(yīng)力PMAX1、第二級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸面中心的最大壓應(yīng)力PMAX2、第一級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸圓面半徑A1和第二級太陽輪輸出端限位板限位銷的接觸圓面半徑A2，隨掘進(jìn)機(jī)截割臂俯仰角度Α變化的關(guān)系圖。第五章首先通過太陽輪限位副實(shí)際工況分析以及磨損失效分類定義判斷出其磨損類型主要是表面接觸疲勞磨損和粘著磨損。接著利用第二章計算得出的太陽輪輸出端限位副接觸面相對轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)結(jié)果、第四章計算得出的太陽輪輸出端限位副接觸面接觸應(yīng)力的數(shù)據(jù)結(jié)果，基于機(jī)械零件疲勞磨損、粘著磨損理論，利用有限元軟件SOLIDWKSSIMULATION對太陽輪限位副的磨損進(jìn)行了研究，并且計算了太陽輪限位副的疲勞磨損壽命和粘著磨損壽命。

簡介：諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、傳動精度高、傳動平穩(wěn)、傳動比范圍大、能在高真空的密閉空間工作等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航天航空、通訊、機(jī)器人、汽車制造、醫(yī)療器械、通用機(jī)械等領(lǐng)域。柔輪作為諧波齒輪傳動裝置傳遞動力的彈性元件，易發(fā)生疲勞損傷，嚴(yán)重影響了諧波減速器的使用性能。在國家自然科學(xué)基金（NO50975295）的資助下，本文著重研究了具有復(fù)合材料層的諧波減速器的傳動誤差和傳動回差等性能。本研究主要內(nèi)容包括①在額定轉(zhuǎn)速與負(fù)載工況下，采用動力學(xué)仿真進(jìn)行普通諧波減速器和具有復(fù)合材料層諧波減速器傳動誤差的對比研究。結(jié)果表明復(fù)合材料層的添加會使諧波傳動達(dá)到穩(wěn)定的時間延長，同時傳動誤差將得到減小，峰峰值基本保持不變。②對諧波減速器的傳動回差進(jìn)行測量，得到了回差參數(shù)和扭轉(zhuǎn)剛度的變化趨勢。③相同工況條件下，對普通諧波減速器、部分添加復(fù)合材料層的諧波減速器、大面積添加復(fù)合材料層的諧波減速器進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析，對比其機(jī)械滯回曲線。結(jié)果表明具有復(fù)合材料層的諧波減速器在總回差、空程回差、扭轉(zhuǎn)剛度等方面均優(yōu)于普通諧波減速器，更利于高精度傳動系統(tǒng)的控制。

簡介：隨著我國航空、航天、先進(jìn)制造、機(jī)器人等工程的迅速發(fā)展，作為重要裝備高性能傳動件的減速器提出了更高的要求。行星減速器系統(tǒng)是多級齒輪傳動系統(tǒng)，不僅有復(fù)雜工作狀態(tài)、運(yùn)行工況和載荷動力裝置多樣等外部激勵，而且有時變嚙合剛度、嚙合阻尼、齒輪傳動誤差、尺側(cè)間隙、軸承支撐剛度和阻尼、齒面摩擦等內(nèi)部激勵，其動態(tài)及振動特性極其復(fù)雜。因此對其動態(tài)特性及非線性振動特性進(jìn)行研究顯得尤為必要，該研究為后續(xù)設(shè)計、優(yōu)化、分析、制造高性能行星減速器齒輪傳動系統(tǒng)提供一定的參考。以某少齒差行星減速器為對象，首先對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，運(yùn)用SOLIDWKS建立減速器三維模型，再運(yùn)用LMSVIRTUALLAB軟件對其動態(tài)特性及非線性振動特性進(jìn)行仿真分析，最后采用集中質(zhì)量法建立減速器彎–扭耦合8自由度耦合非線性振動模型，通過數(shù)值求解動力學(xué)模型，根據(jù)求解結(jié)果對減速器非線性振動特性和相關(guān)參數(shù)對其非線性振動特性的影響進(jìn)行分析，揭示減速器振動特性規(guī)律，最后對其振動特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本研究主要內(nèi)容包括①分析少齒差行星減速器的結(jié)構(gòu)，計算各滾動軸承的支撐剛度、支撐阻尼和齒輪時變嚙合剛度、嚙合阻尼及連接軸扭轉(zhuǎn)剛度、扭轉(zhuǎn)阻尼等動特性參數(shù)。②建立減速器剛性動力學(xué)模型分析了不同轉(zhuǎn)速、負(fù)載工況下減速器的動態(tài)嚙合力；并將減速器固定齒輪柔性化，建立其剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型分析了不同轉(zhuǎn)速、負(fù)載工況下減速器的振動加速度和結(jié)構(gòu)噪聲。③綜合考慮時變嚙合剛度、齒輪傳動誤差、齒側(cè)間隙、雙聯(lián)齒輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)阻尼及軸承支撐剛度和阻尼等因素，采用集中質(zhì)量法建立其彎–扭耦合8自由度非線性振動模型，運(yùn)用四階五級的RKF法對動力學(xué)方程進(jìn)行求解，分析了減速器齒輪振動位移、速度響應(yīng)和振動位移速度相圖、POINCARé截面圖、分岔圖及齒輪彈粘嚙合力、軸承動載荷等非線性振動響應(yīng)，并對減速器各相關(guān)參數(shù)對其耦合非線性振動特性的影響進(jìn)行研究。④對減速器進(jìn)行振動實(shí)驗(yàn)，通過三向加速度傳感器測得減速器固定齒輪表面的振動加速度信號，采集到的加速度信號經(jīng)過電荷放大器放大后傳輸?shù)街悄苄盘柌杉幚矸治鰞x，運(yùn)用信號采集處理分析儀對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄及分析，最后通過FFT變換得到相對應(yīng)的振動頻率，驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性。

簡介：擺線針輪行星傳動在現(xiàn)代機(jī)械傳動中應(yīng)用十分廣泛，具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、精度高等優(yōu)點(diǎn)。DOJEN擺線減速器是美國生產(chǎn)的一種擺線針輪減速器，以其獨(dú)特的消隙機(jī)構(gòu)而應(yīng)用于機(jī)器人的轉(zhuǎn)臂驅(qū)動裝置中，具有很高的傳動精度。減速器的傳動精度用回差來度量，回差是指當(dāng)輸入軸反轉(zhuǎn)時，輸出軸相對于輸入軸滯后的角度。目前的研究分析了各個制造安裝誤差對回差的影響，并建立了回差的計算模型。但是現(xiàn)有的研究只是停留在對擺線針輪減速器正向空轉(zhuǎn)角度的研究，并不是真正意義上的回轉(zhuǎn)誤差。本文以現(xiàn)有的正向側(cè)隙計算公式為基礎(chǔ)，利用幾何方法推導(dǎo)出回差計算模型。在諸多影響因素中，擺線輪修形對整個減速器回差的影響占有很大比重。擺線輪修形之后會使擺線輪與針齒嚙合時產(chǎn)生側(cè)隙，使得減速器在反轉(zhuǎn)時，各個參與嚙合的齒都會空轉(zhuǎn)一定的角度，稱為空回角。空回角最小的那對齒最先接觸，從而帶動輸出軸反轉(zhuǎn)，此時最小的空回角就是整個減速器的回差。本文采用幾何分析的方法，建立回差計算模型，然后研究回差與擺線輪齒數(shù)之間的關(guān)系。除了擺線輪修形之外，各關(guān)鍵零件的制造公差和安裝誤差也會使減速器產(chǎn)生回差。通過對各個因素進(jìn)行敏感性分析，可以發(fā)現(xiàn)對減速器回差影響較大的因素，從而在設(shè)計時根據(jù)減速器精度的要求，合理選擇零件公差。最后對不同輸入方式下減速器的回差進(jìn)行對比分析。DOJEN擺線減速器的齒輪傳動形式為2KH型。結(jié)構(gòu)設(shè)計時，參考RV320型減速確定其設(shè)計參數(shù)，然后用赫茲公式和有限元方法對齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核。確定關(guān)鍵零件強(qiáng)度滿足要求之后，用PROE對減速器進(jìn)行三維模型的裝配設(shè)計，在設(shè)計時考慮DOJEN擺線減速器特殊的消隙機(jī)構(gòu)。并按照齒輪嚙合的技術(shù)要求選擇各零件的制造公差。減速器設(shè)計完成之后，計算DOJEN擺線減速器的回差。回差的來源主要有兩部分，擺線輪修形和零件制造公差。這兩部分引起的回差計算方法不一樣，應(yīng)該分開計算。其中擺線輪修形引起的回差可以應(yīng)用本文推導(dǎo)的回差計算模型進(jìn)行計算，制造公差引起的回差應(yīng)該通過概率分析法進(jìn)行分析。然后綜合考慮兩部分的回差即可求出減速器的總回差。

簡介：虛擬裝配是虛擬制造技術(shù)的一個重要組成部分，該技術(shù)不但有利于并行工程的開展，而且還可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)在市場中的競爭力。隨著網(wǎng)絡(luò)化時代的來臨，面向WEB的虛擬裝配技術(shù)的研究具有重要意義。本文構(gòu)建了一個基于VRML的齒輪減速器虛擬裝配平臺，對虛擬裝配的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，包括參數(shù)化建模、碰撞干涉檢驗(yàn)、裝配路徑優(yōu)化等方面內(nèi)容。主要內(nèi)容如下利用VRML和SOLIDWKS軟件實(shí)現(xiàn)齒輪減速器參數(shù)化三維VRML模型的建立，其中簡單模型參數(shù)化采用JAVRIPT與VRML接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)；復(fù)雜模型采用VB對SOLIDWKS進(jìn)行二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)。研究了VRML中零件虛擬裝配技術(shù)及碰撞干涉檢驗(yàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于軸線及傳感器節(jié)點(diǎn)的快速裝配定位，實(shí)現(xiàn)了用包圍盒法對零件進(jìn)行碰撞干涉檢驗(yàn)，以評價零部件的可裝配性。研究了虛擬裝配路徑優(yōu)化技術(shù)，基于遺傳算法利用MATLAB對虛擬裝配路徑進(jìn)行了二維優(yōu)化并進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了該算法解決問題的有效性?；赩RML構(gòu)建了齒輪減速器虛擬裝配平臺，利用該平臺可以進(jìn)行交互式虛擬裝配操作，進(jìn)行碰撞干涉檢驗(yàn)。

簡介：近年來，隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展工業(yè)機(jī)器人在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。由于我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)興起得較晚，大部分產(chǎn)品仍需進(jìn)口。降低機(jī)器人成本，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化已成為推進(jìn)國內(nèi)“工業(yè)40”事業(yè)的重要任務(wù)。RV減速器是工業(yè)機(jī)器人核心零部件之一，國內(nèi)現(xiàn)主要依靠進(jìn)口，其成本已占到機(jī)器人總成本的三分之一。目前國內(nèi)雖已有小批量國產(chǎn)產(chǎn)品，但產(chǎn)品還不成熟，在承載能力、使用壽命以及傳動精度等方面與國際水平還有一定的差距?？紤]到目前國產(chǎn)RV減速器強(qiáng)度、壽命等多方面性能不佳的情況本文以RV450E型機(jī)器人關(guān)節(jié)用減速器為研究對象從虛擬樣機(jī)運(yùn)動仿真、模態(tài)分析以及減速器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析三個方面進(jìn)行了深入研究。本文先在PROE50中利用其參數(shù)化和實(shí)體建模、虛擬裝配和運(yùn)動仿真功能建立了虛擬樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對RV減速器虛擬樣機(jī)的運(yùn)動仿真，得到了減速器相關(guān)運(yùn)動曲線，驗(yàn)證了樣機(jī)模型的合理性。隨后，在該虛擬樣機(jī)模型的基礎(chǔ)上，文章又運(yùn)用有限元分析的方法在ABAQUS軟件中對RV減速器樣機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析。模態(tài)分析方面，將非線性行為轉(zhuǎn)化為線性約束，最終實(shí)現(xiàn)了對減速器零件和整機(jī)系統(tǒng)的模態(tài)分析得到了相應(yīng)的固有頻率及振型，為預(yù)防共振提供了數(shù)據(jù)支持和結(jié)構(gòu)優(yōu)化參考。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方面，首先對曲柄軸進(jìn)行了靜態(tài)分析，得到了應(yīng)力和應(yīng)變云圖，校驗(yàn)了其強(qiáng)度，并給出了曲柄軸的薄弱環(huán)節(jié)和相應(yīng)的改進(jìn)意見；然后還對兩級齒輪傳動完成了基于顯式的非線性動態(tài)分析，得到了嚙合過程中不同情形下的應(yīng)力云圖，還驗(yàn)證了兩種齒輪的強(qiáng)度，為樣機(jī)的可靠性提供了依據(jù)。通過以上三方面的深入研究，本文一方面，計算得到了減速器的振動特性，為預(yù)防由外部激勵和系統(tǒng)自身兩方面引起的共振提供了數(shù)據(jù)支持；另一方面，驗(yàn)證了樣機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；此外還為樣機(jī)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了重要依據(jù)。

簡介：隨著科學(xué)技術(shù)和煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化程度越來越高，設(shè)備結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，設(shè)備間的相互連接也越來越緊密。減速器是連接原動機(jī)和工作機(jī)的重要傳動裝置，具有降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩和傳遞動力的作用，是采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和掘進(jìn)機(jī)等采煤機(jī)電設(shè)備必不可少的一部分。當(dāng)減速器發(fā)生故障時，可能會影響煤礦機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致整個采煤系統(tǒng)癱瘓，所以對減速器進(jìn)行狀態(tài)檢測和故障診斷是至關(guān)重要的。目前，由于人工智能與計算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，使得越來越多的新理論和故障診斷技術(shù)相結(jié)合，從而產(chǎn)生出了許多新的故障診斷方法，其中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與故障診斷技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的一種故障診斷方法。量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)是在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了量子計算，通過運(yùn)用量子理論中的量子態(tài)疊加、糾纏、干涉和并行等基礎(chǔ)的量子計算原理，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力與處理信息能力得到了的大大改善和提升。本文以礦用減速器為研究對象，針對其故障相干擾的問題，提出了一種基于量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷技術(shù)。以量子學(xué)中的移相門和受控非門為基本計算單元，構(gòu)造出三層量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型，采用梯度下降法作為該模型的學(xué)習(xí)算法。選取振動信號作為監(jiān)測信號，利用時域分析與頻域分析的方法對振動信號進(jìn)行分析研究和特征值的提取，選取峭度、裕度、峰值和頻譜重心、頻譜方差、諧波因子等特征值作為網(wǎng)絡(luò)輸入特征向量，對礦用減速器進(jìn)行故障診斷。通過仿真結(jié)果驗(yàn)證表明將量子理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合產(chǎn)生的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到故障診斷技術(shù)上是可行的，并且有助于提高礦用減速器的故障診斷率。

簡介：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)市場對機(jī)械設(shè)備的要求日益增高。精密減速裝置作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中一種非常重要的基礎(chǔ)部件，對保證產(chǎn)品品質(zhì)具有非常重要的意義。RV減速器是在擺線針輪傳動的基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展起來新型二級行星減速裝置，集中了漸開線齒輪傳動和擺線傳動的諸多優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、傳動精度高、效率高，廣泛應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。為改善RV減速器的工作性能，本論文針對其系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動特性進(jìn)行了研究。主要完成了以下工作研究了RV減速器的外擺線齒形曲線的兩種生成方法，分析了擺線針輪連續(xù)傳動的條件；推導(dǎo)了外擺線齒形的參數(shù)方程，并利用三維軟件PROE構(gòu)建了擺線輪的實(shí)體模型。在此基礎(chǔ)上利用赫茲理論對擺線針輪傳動部分的嚙合剛度進(jìn)行了研究，建立了其扭轉(zhuǎn)剛度的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了其計算公式，為進(jìn)一步研究系統(tǒng)振動特性打下基礎(chǔ)。根據(jù)RV系統(tǒng)傳動特點(diǎn)，考慮擺線輪和曲柄軸公轉(zhuǎn)自由度，以及擺線輪偏心角等影響因素，利用集中參數(shù)法建立了RV減速器的修正扭轉(zhuǎn)振動動力學(xué)模型；計算并分析了系統(tǒng)的固有頻率及主振型，結(jié)果表明擺線輪偏心角度的變化對系統(tǒng)的偶數(shù)階固有特性參數(shù)有影響。為深入分析RV減速器的動態(tài)特性，針對RV減速器固有特性的特點(diǎn)，定量研究了系統(tǒng)各剛度的變化對系統(tǒng)一階固有特性的影響，分析了影響系統(tǒng)一階固有頻率的主要因素。利用靈敏度理論對系統(tǒng)主要剛度和轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行了靈敏度分析，表明軸承剛度及行星架的轉(zhuǎn)動慣量對系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動固有頻率影響較大，可為系統(tǒng)動態(tài)特性的優(yōu)化提供理論參考。利用ANSYS對RV減速器軸系零件的固有特性進(jìn)行了有限元模態(tài)仿真，分析了其固有特性的特點(diǎn)及引發(fā)共振的可能性。最后構(gòu)建有限元接觸分析模型對系統(tǒng)擺線針輪傳動部分扭轉(zhuǎn)變形進(jìn)行了仿真，并由變形量推導(dǎo)出擺線針輪傳動的嚙合剛度，驗(yàn)證了擺線針輪嚙合剛度數(shù)學(xué)模型的正確性。

簡介：在現(xiàn)代的機(jī)械工程領(lǐng)域，少齒差行星齒輪傳動作為一種先進(jìn)的傳動技術(shù)，具有承載能力強(qiáng)、傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、礦山、建筑機(jī)械等行業(yè)。隨著機(jī)械傳動技術(shù)的快速發(fā)展，對少齒差行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的傳動精度也有了更高的要求。本文采用質(zhì)量彈簧等價模型法，研究了漸開線少齒差減速機(jī)構(gòu)的傳動誤差，分析了影響整個減速機(jī)構(gòu)傳動誤差的主要因素，對控制誤差預(yù)分配，進(jìn)一步提高傳動精度具有重要意義。本文研究的主要內(nèi)容包括1考慮了偏心軸、行星輪、內(nèi)齒輪、行星架相關(guān)零件的加工誤差和裝配誤差以及負(fù)載、嚙合剛度等因素，運(yùn)用質(zhì)量彈簧等價模型法，依次推導(dǎo)出各處作用力方向上的“等價誤差”，形成力和力矩的平衡方程，從而建立了傳動誤差的數(shù)學(xué)模型。2對該減速機(jī)構(gòu)中齒輪嚙合剛度、軸承剛度的計算方法進(jìn)行了論述，并采用數(shù)值求解方法，編制MATLAB程序，求解非線性動力學(xué)平衡方程。3采用不同的誤差參數(shù)，代入平衡方程進(jìn)行仿真計算，分析各零件誤差因素對整個減速機(jī)構(gòu)傳動誤差的影響，找出主要影響因素，為零件精度的合理分配提供理論基礎(chǔ)。4完成了少齒差減速器傳動誤差計算的可視化操作界面設(shè)計，使少齒差減速器傳動誤差的計算及結(jié)果分析更加簡便、形象。通過本文的研究，得出了影響銷軸式漸開線少齒差減速器傳動誤差的主要因素；為合理的分配零件的加工精度，提高少齒差減速器的傳動精度提供了一定的理論依據(jù)。