簡介：隨著我國海洋貿(mào)易的發(fā)展各類大型裝備日漸增多這就對用于港口吊裝的起重機提出了承載能力大、可靠性高、振動小、噪聲低、重量輕、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等要求而減速器作為起重機的主要部件對起重機的綜合性能有著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前的大型港口起重機減速器普遍存在著功率密度低、動態(tài)性能差等主要問題。因此開展起重機俯仰減速器動態(tài)響應(yīng)仿真、輻射噪聲預(yù)估以及動力學(xué)性能優(yōu)化研究對解決減速器減振降噪問題具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值。本文課題來源于“十二五”國家科技支撐計劃項目以起重機俯仰減速器為研究對象建立齒輪系統(tǒng)動力學(xué)有限元及邊界元模型分析減速器的振動響應(yīng)及輻射噪聲通過減速器聲結(jié)構(gòu)靈敏度分析建立減速器動力響應(yīng)多目標(biāo)優(yōu)化模型尋求減速器最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文主要研究工作如下①確定由剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵組成的內(nèi)部激勵和由轉(zhuǎn)矩波動引起的外部激勵借助ANSYS軟件構(gòu)建減速器多體動力有限元分析模型采用分塊LANCZOS法進行模態(tài)分析得出減速器的固有頻率及固有振型利用模態(tài)疊加法求解減速器的動態(tài)響應(yīng)得到振動位移、振動速度及振動加速度。②提取箱體外表面上所有節(jié)點時域振動位移經(jīng)傅立葉變換轉(zhuǎn)換成頻域響應(yīng)以此為邊界條件在SYSNOISE軟件中建立箱體聲學(xué)邊界元分析模型采用直接邊界元法進行輻射噪聲預(yù)估得到箱體表面聲壓及外聲場輻射噪聲。③以減速器箱體各焊接板壁厚和材料的彈性模量為結(jié)構(gòu)參量以外聲場場點聲壓為聲學(xué)參量通過求解箱體特征值靈敏度和聲傳遞向量構(gòu)建起重機俯仰減速器聲結(jié)構(gòu)靈敏度分析模型求得箱體振動和各場點聲壓對結(jié)構(gòu)參量的靈敏度以指導(dǎo)減速器動力優(yōu)化設(shè)計變量的選取。④以對減速器箱體表面速度影響較大的參量為設(shè)計變量箱體應(yīng)力、位移和體積為約束條件箱體振動狀態(tài)為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建俯仰減速器多目標(biāo)動力優(yōu)化模型采用零階優(yōu)化和一階優(yōu)化相結(jié)合的優(yōu)化方法求解設(shè)計變量最優(yōu)解并對優(yōu)化后減速器的靜強度及振動特性進行評價。

簡介：全日制碩士學(xué)位論文磁場調(diào)制型永磁減速器基礎(chǔ)研究磁場調(diào)制型永磁減速器基礎(chǔ)研究BASICRESEARCHONFIELDMODULATEDPERMANENTMAGICREDUCER申請人姓名肖磊指導(dǎo)教師張海教授學(xué)位類別工學(xué)碩士專業(yè)名稱機械工程研究方向現(xiàn)代設(shè)計理論與方法河南理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院河南理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院二○一四二○一四年六年六月中圖分類號中圖分類號TM3599密級級公開公開UDC單位代碼單位代碼10460磁場調(diào)制型永磁減速器基礎(chǔ)研究BASICRESEARCHONFIELDMODULATEDPERMANENTMAGICREDUCER申請人姓名申請人姓名肖磊申請學(xué)位申請學(xué)位工學(xué)碩士工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)機械機械工程工程研究方向研究方向現(xiàn)代設(shè)計理論與現(xiàn)代設(shè)計理論與方法方法導(dǎo)師導(dǎo)師張海職稱職稱教授提交日期提交日期201404答辯日期答辯日期201406河南理工大學(xué)

簡介：RV減速器作為工業(yè)機器人關(guān)節(jié)處使用的一種新型減速傳動機構(gòu)，與傳統(tǒng)諧波減速器相比，在高精度傳動領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢日趨明顯，發(fā)展前景廣闊。但是我國對于RV減速器的研究起步較晚，所研制的減速器總體性能與國外同類產(chǎn)品相比存在一定差距，并且沒有形成批量化、產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)能力。本文基于國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃863計劃項目“機器人RV減速器研制及應(yīng)用示范”的要求，對RV減速器的質(zhì)量控制進行研究。主要工作和成果如下1開展RV減速器的產(chǎn)品與工藝分析。提出結(jié)合使用質(zhì)量機能展開與田口方法，在產(chǎn)品的設(shè)計階段進行質(zhì)量控制，提升RV減速器產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。2基于QFD的RV減速器設(shè)計質(zhì)量分析。從顧客需求調(diào)研出發(fā)，量化顧客需求與產(chǎn)品特性間的關(guān)系，評估產(chǎn)品的市場競爭力與技術(shù)競爭力，構(gòu)建產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋，確定出顧客滿意的RV減速器產(chǎn)品目標(biāo)性能設(shè)計方案，為現(xiàn)階段的產(chǎn)品設(shè)計及后續(xù)質(zhì)量改進指明方向。3基于田口方法的RV減速器傳動精度改善。針對顧客最關(guān)注的傳動精度，應(yīng)用田口方法研究核心零部件的制造誤差對傳動誤差的影響，得到主次影響因素與最優(yōu)的零部件參數(shù)取值組合，成功改善產(chǎn)品的傳動誤差指標(biāo)。4基于QFD的RV減速器制造質(zhì)量分析。將產(chǎn)品繼續(xù)向零件配置、工藝規(guī)劃和生產(chǎn)控制展開，分析減速器對零件特性的要求及零件工藝過程中應(yīng)重點管控的關(guān)鍵工序，并提出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。由于整個研究過程中涉及產(chǎn)品、工藝、改進、控制等諸多內(nèi)容，不少細(xì)節(jié)有待深入改善，希望本文對提高我國在RV精密減速器領(lǐng)域的設(shè)計及制造水平，打破RV減速器完全依賴進口的局面，實現(xiàn)我國RV減速器產(chǎn)品批量化生產(chǎn)有所幫助。

簡介：點擊查看更多三環(huán)式內(nèi)平動齒輪減速器性能測試試驗臺的設(shè)計與研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：減速器在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。齒輪箱作為減速器的重要構(gòu)件，起到支承和減震等重要作用，因此對齒輪箱的結(jié)構(gòu)性能要求較高。為實現(xiàn)齒輪箱使用材料少，總體質(zhì)量低，強度、剛度高，低階固有頻率高，必須對齒輪箱進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。本文針對HJ2864型減速器，使用有限元方法和拓?fù)鋬?yōu)化方法對齒輪箱進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計。具體內(nèi)如下首先，對減速器進行結(jié)構(gòu)分析，得到齒輪輪系的構(gòu)型和結(jié)構(gòu)參數(shù)析齒輪箱的典型工作狀態(tài)，并據(jù)此對齒輪箱進行受力分析。通過對齒輪箱工作狀態(tài)和約束形式的分析，確定齒輪箱的邊界條件，并據(jù)此建立齒輪箱有限元分析模型。其次，對齒輪箱有限元模型進行靜力學(xué)和動力學(xué)計算。根據(jù)所得結(jié)果分析齒輪箱的結(jié)構(gòu)薄弱位置，并初步給出結(jié)構(gòu)改進的方案和建議。再次，建立齒輪箱物理模型并導(dǎo)入HYPERMESH軟件進行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計。通過設(shè)定不同的優(yōu)化目標(biāo)得到幾種優(yōu)化結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果建立齒輪箱的概念模型。最后，根據(jù)以上計算和分析結(jié)果得到最終齒輪箱的筋板布置位置和相應(yīng)的尺寸。經(jīng)精細(xì)化設(shè)計得到最終齒輪箱優(yōu)化模型。對模型進行有限元受力分析，得到結(jié)構(gòu)性能參數(shù)并與原模型對比，評價此次對齒輪箱的結(jié)構(gòu)改進成果。改進結(jié)果表明，齒輪箱質(zhì)量減小5％，靜動力學(xué)性能提高50％左右。本文以HJ2864型減速器齒輪箱為例，針對所有平行軸線螺栓固定的定軸齒輪箱，總結(jié)出齒輪箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基本設(shè)計流程。此設(shè)計方法對今后齒輪箱類的支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有很高的參考價值。

簡介：隨著我國城鎮(zhèn)化進程的推進，以及交通、水利等基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，特別是城市建設(shè)對于地下道路交通的巨大需求，隧道掘進裝備和技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，國內(nèi)對于隧道掘進機和關(guān)鍵技術(shù)的研究進一步加強，作為硬巖掘進機TBM刀盤驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的減速器，面臨著空間受限、大傳動比、高傳遞效率及強承載能力的技術(shù)要求。因此設(shè)計一種符合以上要求并具備良好的動態(tài)特性的減速器顯得尤其重要。本文利用結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的方法，建立了從基本結(jié)構(gòu)、拓?fù)溲莼⒕C合判定、拓?fù)浞囱莸酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化選擇的完整設(shè)計優(yōu)化流程，并建立了減速器結(jié)構(gòu)鍵合圖模型，分析了減速器系統(tǒng)的動態(tài)特性并研究主要參數(shù)影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下1介紹基于功能離散法的周轉(zhuǎn)輪系拓?fù)鋬?yōu)化理論及方法，建立從結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)、拓?fù)溲莼?、綜合判定、拓?fù)浞囱莸酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化選擇的完整設(shè)計優(yōu)化流程，完善一種行星輪系結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的方法。2設(shè)定齒輪個數(shù)、自由度等的參數(shù)約束條件，引入同構(gòu)判定、封閉功率流判定、最短路徑判定的方法，通過對行星齒輪典型結(jié)構(gòu)的傳動特性研究，確定了周轉(zhuǎn)輪系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案及反演形式并以受限空間下，實現(xiàn)大傳動比、高傳遞效率、高承載能力為目標(biāo)，確定TBM減速器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。3TBM驅(qū)動系統(tǒng)的布局方案的設(shè)定，減速器一級行星輪系加封閉式行星傳動形式的結(jié)構(gòu)特點的分析，公共大齒圈輸出增強了承載能力以體積最小為優(yōu)化目標(biāo)，建立了一系列的約束條件，包含配齒約束、疲勞強度約束、幾何約束等，利用MATLAB作為優(yōu)化求解工具，最后得到減速器行星輪系的優(yōu)化參數(shù)。4鍵合圖基本理論的介紹，建立單個齒輪對的鍵合圖模型，推導(dǎo)出它的狀態(tài)方程，明確系統(tǒng)中重要參數(shù)摩擦力、傳遞誤差、嚙合剛度、嚙合阻尼的選取及其在鍵合圖模型中的表示形式，為后續(xù)建立行星輪系及整個減速系統(tǒng)的鍵合圖模型打下了理論基礎(chǔ)。5依據(jù)減速器結(jié)構(gòu)特點，將其分成行星輪系和封閉結(jié)構(gòu)兩個部分，為了分析的簡便和準(zhǔn)確，對兩部分分別建立鍵合圖模型為了研究各個因素是否會對系統(tǒng)的響應(yīng)產(chǎn)生影響，建立了分別考慮不同參數(shù)的模型并進行比較最后建立減速器完整的鍵合圖模型，對于關(guān)鍵因素，通過選取不同的參數(shù)值來研究其對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響規(guī)律，為減速器系數(shù)的選取及優(yōu)化提供理論支持。

簡介：隨著中國工業(yè)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，減速器作為應(yīng)用最廣泛的傳動裝置，其行業(yè)發(fā)展也取得了長足的進步。在經(jīng)濟全球化的趨勢下，減速器生產(chǎn)企業(yè)間的競爭由原先的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)方面的競爭正逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠放频母偁?。只有打造知名的減速器民族品牌，才能使我國減速器生產(chǎn)企業(yè)在日趨激烈地全球市場競爭中占有一席之地。箱體作為減速器的重要零件，不僅對其內(nèi)部傳動零件起到容納、支撐的作用，而且是企業(yè)品牌形象傳達(dá)給消費者的載體，樹立良好品牌形象有助于提高企業(yè)市場競爭力；提高消費者對產(chǎn)品認(rèn)可度；增加產(chǎn)品的附加值。因此有必要對品牌因素驅(qū)動下的減速器箱體造型方法進行研究，主要工作如下在對減速器進行齒輪傳動和箱體結(jié)構(gòu)特點分析的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)品形象和品牌形象統(tǒng)一性塑造的角度把減速器箱體劃分為功能特征、基本特征、附加特征和品牌特征等四大類，并分別探討了這四大類特征的劃分和提取方法。將品牌因素驅(qū)動下的產(chǎn)品家族化設(shè)計方法引入到減速器箱體產(chǎn)品族的設(shè)計中。歸納了家族化設(shè)計中的統(tǒng)一性與差異化時應(yīng)注意的問題；研究了家族化特征與產(chǎn)品識別的邏輯關(guān)系；構(gòu)建了減速器箱體家族化特征的遺傳與變異模型，研究了影響箱體特征的遺傳和變異因素；分析并探索了通過特征線、色彩等方式表達(dá)減速器箱體家族化特征的方法。以PROE為平臺、PROTOOLKIT為工具，構(gòu)建了面向品牌特征的減速器箱體造型系統(tǒng)，以便于箱體的特征造型，提高三維造型的效率。對箱體特征造型系統(tǒng)進行總體設(shè)計；在此前特征劃分的基礎(chǔ)上，研究了減速器箱體特征單元的編碼方法；探討了減速器箱體基本特征、軸承座特征、蓋板特征等特征庫的構(gòu)建方法。

簡介：隨著工業(yè)機器人行業(yè)迅速發(fā)展，國內(nèi)對工業(yè)機器人的需求量大規(guī)模增加，RV減速器作為工業(yè)機器人的核心部件之一，國內(nèi)對RV減速器的需求量也急劇增加。在此背景下，本文研究原型是國內(nèi)一上市公司，公司投入大量人力、物力，自主研發(fā)了RV減速器，并想實現(xiàn)其批量化生產(chǎn)。實現(xiàn)批量化生產(chǎn)需要完成RV減速器的生產(chǎn)布局設(shè)計，生產(chǎn)布局設(shè)計對RV減速器的質(zhì)量和生產(chǎn)成本具有較大影響。本文針對年產(chǎn)1萬臺RV減速器的生產(chǎn)布局進行研究，首先，在總結(jié)歸納了傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)施布置方法的優(yōu)缺點基礎(chǔ)上，主要針對物流分析問題，提出了一種改進的SLP方法，并給出了該方法的流程。該改進方法不僅具有傳統(tǒng)SLP方法的系統(tǒng)性、條理性等特點，而且考慮了傳統(tǒng)SLP方法沒能細(xì)致考慮的企業(yè)情況分析、產(chǎn)品特點、物流分析等問題；其次，以RV減速器生產(chǎn)車間為研究對象，調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)運營等情況，在實現(xiàn)RV減速器年產(chǎn)1萬臺的前提下，采用上述改進的SLP方法，運用相關(guān)圖等專業(yè)分析圖表，制定出兩種RV減速器初步的生產(chǎn)布局方案。并結(jié)合主觀性較強的加權(quán)因素法與客觀性較強的模糊評價法，對兩布局方案進行評價，得到較優(yōu)生產(chǎn)布局方案；再次，為了改善車間復(fù)雜的物料搬運情形，提升車間生產(chǎn)能力，以行星架組物料輸送線作為研究對象，研究物料裝卸自動化、輸送自動化和生產(chǎn)管理自動化等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了其詳細(xì)的自動化生產(chǎn)流程，并根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定了物料輸送線的相關(guān)尺寸，繪制出行星架組物料輸送線平面布局圖，從而確定了行星架組物料輸送線平面布局改進方案；最后，對上述提出的行星架組物料輸送線平面布局改進方案，采用EMPLANT軟件進行仿真，并從生產(chǎn)能力、設(shè)備利用率這兩個方面對仿真結(jié)果進行分析，驗證了行星架組物料輸送線平面布局改進方案的合理性。

簡介：本文基于諧波齒輪傳動的嚙合理論，并結(jié)合對漸開線齒型諧波減速器的設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計了2550型雙圓弧短筒諧波減速器，利用有限元分析的方法對短筒柔輪結(jié)構(gòu)進行了分析和優(yōu)化設(shè)計，最終完成對2550型諧波減速器樣機的試制。具體所做的工作如下1基于諧波齒輪的嚙合原理及特殊的傳動特點，設(shè)計出2550型雙圓弧齒廓的柔輪，并參照包絡(luò)法，設(shè)計出了與之相匹配的剛輪齒廓。2對諧波減速器中的核心零部件進行詳細(xì)的設(shè)計，并使用三維軟件SOLIDWKS對設(shè)計好的零部件進行建模和裝配，在靜態(tài)模型的狀態(tài)下，查看輪齒的分布規(guī)律、齒側(cè)間隙、嚙合特點。3對諧波減速器中的柔輪結(jié)構(gòu)進行靜態(tài)受力分析，計算其疲勞強度，并對柔輪筒體進行穩(wěn)定性校核工作。4將裝入波發(fā)生器后的柔輪模型導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中，查看其應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律，分析柔輪變形量是否在設(shè)計的合理范圍內(nèi)，并預(yù)測柔輪損壞的危險斷面。以柔輪應(yīng)力值為目標(biāo)函數(shù)，對柔輪結(jié)構(gòu)的一些重要參數(shù)進行多次對比試驗分析，優(yōu)化柔輪結(jié)構(gòu)。5對上述設(shè)計的核心零部件進行實際加工，以驗證設(shè)計的正確性。在HERO滾齒機上對柔輪進行滾齒加工，在國產(chǎn)插齒機上對剛輪進行插齒加工，最后對諧波減速器零部件進行裝配，完成樣機試制工作。通過上述工作可以看出，具有雙圓弧齒型的諧波齒輪具有較好的嚙合性能，本文在此基礎(chǔ)上，結(jié)合短筒柔輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了對雙圓弧短筒諧波減速器的設(shè)計工作，并最終完成了對2550型諧波減速器的試制。

簡介：本研究來源于民用航天關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究項目“XXX高可靠長壽命環(huán)境試驗研究”。隨著我國航天技術(shù)的快速發(fā)展，航天器的在軌工作壽命要求越來越長，可靠性要求也越來越高?？臻g驅(qū)動機構(gòu)作為航天器不可或缺的重要組成部分，其可靠性和工作性能對航天器的在軌工作壽命有著重要的影響。諧波減速器是空間驅(qū)動機構(gòu)典型的活動零部件，其工作性能受溫度、載荷和轉(zhuǎn)速等因素的影響。這些因素相互耦合，共同影響諧波減速器的可靠性。本項目以諧波減速器為研究對象，運用失效物理分析方法對諧波減速器的失效機理進行了分析，并采用混合潤滑相關(guān)理論分析了轉(zhuǎn)速、溫度和載荷對潤滑性能的影響，進而建立了多參量耦合的動態(tài)精度退化模型，并以機械滯后總量為傳動精度表征量，利用蒙特卡洛法和改進的一次二階矩法分析了轉(zhuǎn)速、溫度和載荷對可靠度的影響。本研究主要內(nèi)容包括⑴分析了空間潤滑諧波減速器的失效機理。從諧波減速器的工作原理、傳動特點、失效形式和工作環(huán)境入手，對空間環(huán)境下諧波減速器的失效機理進行了理論分析。并觀察可靠性壽命試驗后的諧波減速器各個接觸面的磨損形貌，對理論分析進行驗證。⑵以膜厚比、接觸載荷比、接觸面積比作為混合潤滑表征量，建立了柔輪內(nèi)壁波發(fā)生器柔性軸承外壁的混合潤滑分析模型，分析了轉(zhuǎn)速、溫度、載荷對諧波減速器潤滑性能的影響。并根據(jù)分析結(jié)果，得到了轉(zhuǎn)速、溫度、載荷這三個因素和膜厚比的關(guān)系，以及膜厚比和接觸載荷比的關(guān)系。⑶基于GREENWOODWILLIAMSON模型和ARD模型，推導(dǎo)了以接觸載荷比為表征量的混合潤滑狀態(tài)下的黏著磨損模型。⑷建立了多參量耦合的精度退化模型。通過對諧波減速器的輪齒嚙合分析，利用MATLAB仿真得到了磨損量和嚙合齒數(shù)、嚙合深度、嚙合剛度的關(guān)系，進而得到空程回差和彈性回差隨磨損量的變化規(guī)律，最終建立了以機械滯后總量為表征量的多參量耦合的動態(tài)精度退化模型。⑸建立了諧波減速器傳動精度可靠性分析模型。根據(jù)可靠性分析模型，分析了額定工況下諧波減速器的可靠度隨工作時間的變化規(guī)律，以及工作時間為5000H時，不同的轉(zhuǎn)速、溫度和載荷對諧波減速器的可靠度的影響規(guī)律。

簡介：諧波減速器是一種利用可控變形的柔性構(gòu)件產(chǎn)生的變形波進行運動或動力傳遞的新型傳動裝置，由于其具有其他傳動裝置所難以達(dá)到的特殊性能，因此在航天裝備和機器人領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，工程實踐表明，諧波減速器平均無故障工作的時間較短，其最突出的問題是柔輪的可靠性、使用壽命不理想，輸出端扭轉(zhuǎn)剛度不足。作為諧波減速器主要構(gòu)件的柔輪是一個薄壁殼體，受波發(fā)生器和外部負(fù)載的雙重作用，在循環(huán)彈性變形的狀態(tài)下工作，既承受彎曲應(yīng)力，又承受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，很容易發(fā)生疲勞失效。因此，對諧波減速器的柔輪進行力學(xué)特性方面的分析有著重要的意義。本研究主要內(nèi)容包括①介紹了諧波減速器的工作原理、傳動特點及應(yīng)用領(lǐng)域，對柔輪在波發(fā)生器作用下的變形、應(yīng)力和疲勞強度進行了理論計算。②根據(jù)課題要求，設(shè)計了一種傳動比為100的諧波減速器，利用有限元分析軟件ANSYSWKBENCH建立了柔輪波發(fā)生器有限元非線性接觸模型，分析了柔輪在波發(fā)生器作用下的變形規(guī)律和應(yīng)力分布，結(jié)果表明柔輪齒圈與光滑筒體連接處和光滑筒體與筒體底部過渡處為柔輪的應(yīng)力危險區(qū)域。③分析了柔輪在不同長徑比和不同壁厚參數(shù)下的變形規(guī)律和應(yīng)力分布。然后對柔輪應(yīng)力危險區(qū)域進行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計，建立了有限元非線性接觸模型，重點分析了柔輪的應(yīng)力分布情況，結(jié)果表明經(jīng)過對結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，柔輪應(yīng)力危險區(qū)域的應(yīng)力分布得到明顯改善。④對兩種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的諧波減速器柔輪進行了扭轉(zhuǎn)剛度有限元分析，得到了柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度，然后設(shè)計并搭建了一套諧波減速器扭轉(zhuǎn)剛度測試系統(tǒng)，通過對測試數(shù)據(jù)的分析得到了它們的扭轉(zhuǎn)剛度。測試結(jié)果表明經(jīng)過結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的機型一的扭轉(zhuǎn)剛度比未經(jīng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的機型二扭轉(zhuǎn)剛度要高得多，同時通過對照有限元分析的結(jié)果，兩者得到的諧波減速器的扭轉(zhuǎn)剛度呈現(xiàn)出一致性，表明了結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化有利于提高諧波減速器的扭轉(zhuǎn)剛度。

簡介：學(xué)校代碼10530學(xué)號201230071657分類號TH132密級碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文挖掘機電力驅(qū)動回轉(zhuǎn)減速器的可靠性研究挖掘機電力驅(qū)動回轉(zhuǎn)減速器的可靠性研究學(xué)位申請人學(xué)位申請人劉勝指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師徐惠余研究員學(xué)院名稱學(xué)院名稱機械工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)機械工程專碩研究方向研究方向數(shù)字化設(shè)計與制造二零一五年六月二零一五年六月THERELIABILITYOFTHEEXCAVATSLEWINGREDUCERDRIVENBYTHEPOWERCIDATELIUSHENGSUPERVISXUHUIYURESEARCHERCOLLEGECOLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGPROGRAMMECHANICALENGINEERINGSPECIALIZATIONDIGITALDESIGNMANUFACTURINGDEGREEMASTEROFENGINEERINGUNIVERSITYXIANGTANUNIVERSITYDATEJUNE2015

簡介：對于制造業(yè)而言，每一個企業(yè)都面臨著持續(xù)多變和不可完全預(yù)測的全球化市場競爭，競爭的核心就是以知識為基礎(chǔ)的新產(chǎn)品的競爭。虛擬裝配技術(shù)正是在這樣的背景下得到了快速發(fā)展，已經(jīng)在機械設(shè)計、裝配，樣機制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的過程中，裝配設(shè)計是重要環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)品獲得整體性能的最后環(huán)節(jié)。虛擬裝配技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實為基礎(chǔ)發(fā)展而來，廣泛應(yīng)用于科研、教育、培訓(xùn)、軍工等方面。本文借助甘肅省機械科學(xué)研究院虛擬現(xiàn)實實驗室進行以下幾個方面的研究1研究了虛擬現(xiàn)實實驗室的硬件構(gòu)成，對虛擬實驗室架構(gòu)進行了研究，并對虛擬環(huán)境中的建模方式、CAD模型信息提取進行了較為深入的研究。2建立虛擬手，實現(xiàn)人手與虛擬手的動作映射。分析研究虛擬手的靜態(tài)建模、動態(tài)控制和人機交互，對于交互過程中要使用的虛擬手模型，分別使用MULTIGENCREAT和3DSMAX建模的方法建立了模型。分析了數(shù)據(jù)手套的連接方法，建立了虛擬手與數(shù)據(jù)手套的通信關(guān)系，實現(xiàn)了動作映射，為人機交互連接做好準(zhǔn)備。3對碰撞檢測方法進行詳細(xì)分析和研究，結(jié)合EON開發(fā)出較為合適的碰撞檢測方式。重點分析了幾種常見的碰撞檢測方法，分析了其適用范圍，結(jié)合EON的COLLISIONOBJECT碰撞檢測節(jié)點，通過對節(jié)點進行開發(fā)，同時設(shè)定抓取規(guī)則完成了碰撞檢測、抓取、移動釋放等同步操作。4通過改進遺傳算法實現(xiàn)了對減速器裝配過程中的序列規(guī)劃，利用數(shù)據(jù)手套在VC中開發(fā)出來的數(shù)據(jù)接收模塊，結(jié)合EONSDK開發(fā)出虛擬手的控制節(jié)點，實現(xiàn)對虛擬手的實時操作。結(jié)合EON中開發(fā)的碰撞檢測節(jié)點，按照計算出的減速器裝配序列，在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中對減速器進行了人工手動裝配操作，記錄各個零部件的空間信息，實現(xiàn)人機交互操作。5結(jié)合改進遺傳算法得到的減速器裝配序列，在EON中通過使用節(jié)點和對節(jié)點進行開發(fā)，實現(xiàn)了在虛擬環(huán)境中按照規(guī)定減速器裝配序列進行自動裝配。

簡介：隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，工業(yè)機器人進入了飛速發(fā)展的階段，在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越多。但是，在工業(yè)機器人的實際應(yīng)用過程中，出現(xiàn)的問題也隨之增多，有時候機器人并不能完全按照人們所預(yù)期的想法去運行，運動過程中往往會出現(xiàn)一些不必要的顫振現(xiàn)象以及末端操作器的位姿偏移等等，這些問題嚴(yán)重影響了機器人的應(yīng)用效果。RV減速器作為工業(yè)機器人中的重要精密傳動部件，是機器人實際應(yīng)用過程中保證其精度、承載能力、運動安全性以及穩(wěn)定性等一系列問題的關(guān)鍵。然而，目前對于RV減速器的動力學(xué)理論研究還不完善，嚴(yán)重影響了該類問題的解決。因此，本文從減速器的非線性摩擦、效率、扭轉(zhuǎn)剛度以及傳動精度四方面入手，搭建平臺進行實驗，全面地研究RV減速器的動力學(xué)特性，為后續(xù)對工業(yè)機器人實現(xiàn)更好的控制提供基礎(chǔ)。首先，分析了RV減速器內(nèi)部的非線性摩擦特性，建立了RV減速器測試臺的數(shù)學(xué)模型，并且對RV40E減速器進行了摩擦實驗，利用遺傳算法辨識出了RV減速器靜摩擦力COULOMBSTICKSTRIBECK摩擦模型。并以此為基礎(chǔ)，針對關(guān)鍵摩擦變量對摩擦特性的影響以及摩擦阻尼大小對系統(tǒng)輸出端的瞬態(tài)影響，進行了仿真，分析了減速器非線性摩擦的改善措施。其次，結(jié)合RV減速器的傳動效率特性以及非線性摩擦特性，建立了考慮摩擦特性的RV減速器ADAMS模型，并且，通過ADAMS與MATLAB聯(lián)合技術(shù)，對模型完成了效率的仿真，初步分析了其效率特性。又對此搭建了RV減速器的傳動效率測試臺，以兩臺不同型號的RV減速器為研究對象，進行了傳動效率的檢測。通過對數(shù)據(jù)的處理，分析了RV減速器傳動效率曲線變化的規(guī)律、產(chǎn)生原因以及適當(dāng)?shù)馗纳拼胧?。再次，分析了RV減速器扭轉(zhuǎn)剛度的非線性特性，完成了對測試臺的加載裝置的設(shè)計，搭建了RV減速器扭轉(zhuǎn)剛度測試臺，以國內(nèi)外RV20E以及RV40E減速器進行了剛度測試，分析了其在不同位置時的線性剛度與空程回差，發(fā)現(xiàn)RV減速器在重載情況下會體現(xiàn)出滯回特性。其次，通過對RV20E減速器實驗結(jié)果進行分析，建立了減速器的三次多項式非線性剛度模型，并針對此模型進行了仿真，分析了不同剛度大小對機械運動系統(tǒng)輸出端的動態(tài)影響。最后，針對RV減速器傳動精度，搭建了測試臺，并且對RV20E以及RV40E減速器完成了傳動精度的測試。同時，又對RV減速器傳動過程中的誤差源進行了分析，建立了包括非線性扭轉(zhuǎn)剛度、阻尼、轉(zhuǎn)動慣量在內(nèi)的RV傳動動力學(xué)模型，并在測得RV20E減速器在低速狀態(tài)下傳動誤差的基礎(chǔ)上，定性地分析了剛度、阻尼以及轉(zhuǎn)動慣量對傳動誤差的影響，同時也對減速器剛度對傳動誤差的影響進行了實驗驗證。然后發(fā)現(xiàn)RV減速器的轉(zhuǎn)動慣量、阻尼以及其非線性扭轉(zhuǎn)剛度對回轉(zhuǎn)傳動精度有直接的影響。

簡介：隨著現(xiàn)代城市地下交通以及鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，硬巖掘進裝備TUNNELINGBINGMACHINE，TBM在各種長距離、大埋深硬巖開隧工程中發(fā)揮著重大作用。為擺脫對國外技術(shù)進口的依賴，近年來國內(nèi)已開始嘗試制造和研發(fā)國產(chǎn)TBM。行星齒輪傳動因其體小量輕、可靠高效等諸多優(yōu)點不僅成為TBM主減速器的首要選擇，也廣泛應(yīng)用于各種高速大功率和低速大轉(zhuǎn)矩的設(shè)備中。為適應(yīng)高速、重載、可靠、精密傳動等發(fā)展要求，行星齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)問題越來越受到工業(yè)界的廣泛關(guān)注。本文以TBM主減速器為研究對象，將有限單元思想與行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)理論相結(jié)合，以數(shù)值計算分析方法為手段，對行星輪系的動力學(xué)特性和振動行為進行了理論研究，并搭建了實驗臺，理論結(jié)合實驗獲得了系統(tǒng)更為全面的動力學(xué)特性。主要研究工作如下1針對傳統(tǒng)集中質(zhì)量法精度不高和大規(guī)模有限元模型計算量大、后處理困難的問題，提出了一種針對多級行星輪系耦合動力學(xué)特性分析的建模方法一軸系單元法。根據(jù)行星輪系結(jié)構(gòu)特點，將行星輪系中各種構(gòu)件劃分為簡單軸系單元、行星架軸系單元以及齒圈軸系單元等軸系模型?？紤]齒圈、行星架以及軸系等結(jié)構(gòu)柔性影響，建立不同類型的行星輪系耦合動力學(xué)模型。2根據(jù)固有特性的計算原理，基于所建行星輪系的軸系單元模型研究TBM主減速器固有頻率和振型，總結(jié)出了行星輪扭轉(zhuǎn)振動模式、太陽輪軸軸向振動模式等多種典型振型，研究了嚙合剛度等因素對系統(tǒng)固有特性的影響規(guī)律。3在穩(wěn)態(tài)工況下求解了系統(tǒng)各節(jié)點的時頻響應(yīng)，獲得了行星齒輪系統(tǒng)的耦合特性以及振動傳遞規(guī)律，并進一步研究了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)柔性對動態(tài)嚙合力的影響規(guī)律。求解分析了不同類型突變載荷工況下系統(tǒng)各節(jié)點的振動響應(yīng)以及嚙合力的變化規(guī)律，得到了多級行星齒輪傳動系統(tǒng)在非穩(wěn)態(tài)工況下的響應(yīng)特性。4在理論分析的基礎(chǔ)上，搭建了TBM主減速器振動測試實驗平臺，對系統(tǒng)在不同工況下振動響應(yīng)展開研究，獲得了不同測點的振動位移、振動加速度的時間歷程，將實驗分析與理論結(jié)果作對比，驗證了所建立行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型的合理性。