擺線鋼球行星減速器的誤差分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、擺線鋼球行星減速器是一種新型減速器，它利用鋼球作為介體傳遞同軸間的運動和動力，純滾動傳動代替滑動傳動，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本低、摩擦損耗低、傳動效率高。其在機器人等精密機械中具有較好的應(yīng)用前景。 現(xiàn)代工業(yè)對傳動的精度要求越來越高，故對擺線鋼球行星減速器傳動誤差分析就顯得尤為重要。由于它的公差標(biāo)準(zhǔn)還沒有制定，從工程實際的角度來講，在給定精度要求下，公差的選擇還無章可循；另外用傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計的擺線鋼球行星傳動雖能滿足要求，但

2、設(shè)計參數(shù)不一定是最合理的，且設(shè)計效率低，成本高。這些都制約了其推廣和應(yīng)用。所以本文從擺線鋼球行星傳動的傳動誤差、優(yōu)化設(shè)計兩個方面對其進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下： (1)參照擺線齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合擺線盤的齒廓特點，對擺線鋼球行星減速器的精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，研究其中心盤、行星盤精度項目及其公差；通過擺線針輪行星傳動減速器和擺線鋼球行星減速器各項特性的對比，說明選擇其中心盤、行星盤公差時可以借用擺線齒輪公差；根據(jù)使用效果等效原則，以其

3、行星盤和中心盤半徑和短副系數(shù)為線索查取行星盤和中心盤公差。通過分析擺線盤傳動誤差和w機構(gòu)誤差，建立了其傳動誤差統(tǒng)計公式，根據(jù)各項誤差的概率分布規(guī)律，運用蒙卡洛特模擬方法模擬系統(tǒng)誤差的生成。 通過擺線鋼球行星傳動的實例計算與已有的實際試驗測試結(jié)果的比較，從而驗證了所建立的擺線齒輪及擺線鋼球行星傳動誤差統(tǒng)計式的正確性，說明了此方法的可行性和準(zhǔn)確性。運用該方法不僅能在預(yù)先給定精度的情況下選擇公差，滿足精度要求，還可避免不必要的精度浪費

4、。 (2)為了使擺線鋼球行星傳動具有良好的傳力性能，建立了體積最小和傳動效率最高為目標(biāo)函數(shù)的的雙目標(biāo)有約束優(yōu)化問題，并將遺傳算法運用于其參數(shù)化設(shè)計當(dāng)中。在優(yōu)化計算過程中采用等權(quán)重分配法把多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題，采用懲罰函數(shù)法把有約束優(yōu)化轉(zhuǎn)化為無約束優(yōu)化問題，實現(xiàn)了其多目標(biāo)優(yōu)化，為擺線鋼球行星傳動的設(shè)計提供了一種新的優(yōu)化設(shè)計思路。 給出了優(yōu)化實例，通過遺傳算法所得結(jié)果與傳統(tǒng)的優(yōu)化算法計算結(jié)果的對比，說明將遺傳算法應(yīng)用于