基于平面約束不確定性的行星傳動自調(diào)結(jié)構(gòu)設計研究.pdf

1、行星齒輪傳動具有傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、承載能力高等優(yōu)點，廣泛應用于各種傳動機構(gòu)中。絕大多數(shù)是以“平面約束結(jié)構(gòu)”為基礎，以保證其能夠?qū)崿F(xiàn)預期平面運動。這種人為的強制平面約束，使平面行星傳動系統(tǒng)成為超靜定的過約束機構(gòu)，并造成機構(gòu)工作性能對誤差的敏感。行星齒輪傳動中，廣泛采用多行星輪，以及各種基本行星傳動組合成復雜多樣的傳動系統(tǒng)，使得其約束相比一般平面機構(gòu)更為復雜。由于機構(gòu)的工作受到各種內(nèi)部和外部約束（包括幾何約束、運動約束以及工作

2、環(huán)境約束等）的綜合作用，實際上要保證這些約束精確的平面性是不可能的；制造誤差（特別是形位誤差）、安裝誤差、構(gòu)件的變形，外部環(huán)境（如溫度、重力物等）及工作條件的變化等，都會造成平面約束的干擾，使其具有不確定性。平面約束的不確定性，導致理論上不影響行星傳動機構(gòu)順暢運動的過約束成為障礙，并對機械系統(tǒng)的工作性能產(chǎn)生嚴重影響。如行星輪間載荷分布不均，齒輪嚙合副齒長方向載荷分布不均，以及各種誤差引起的周期性的附加應力造成機械振動、沖擊、噪聲增大和齒

3、輪壽命降低等。 為了消除平面約束不確定性對機構(gòu)工作性能的影響，其中一個重要的途徑就是通過結(jié)構(gòu)設計使機構(gòu)具有一定的自調(diào)功能和能自動適應外部環(huán)境的變化。因此，本文以平面約束不確定性理論為基礎，以消除平面約束不確定性對機構(gòu)工作性能影響為目的，深入分析、探討行星輪過約束及其自調(diào)結(jié)構(gòu)設計。其主要研究內(nèi)容如下： ①綜合分析基于平面約束不確定性的自調(diào)結(jié)構(gòu)設計機理。 ②深入分析了行星齒輪傳動機構(gòu)中兩大類約束（理論平面過約束與空間

4、平面過約束）來源以及分析這兩類約束對機構(gòu)工作性能的影響。并提出對此兩大類約束采用不同機理進行消除，以實現(xiàn)機構(gòu)全面自調(diào)。同時，通過對基礎定軸輪系的過約束與自調(diào)結(jié)構(gòu)分析，得到消除行星輪中空間平面過約束影響的自調(diào)結(jié)構(gòu)設計方法。 ③通過分析行星傳動中幾何尺寸誤差對行星輪系基本構(gòu)件位移狀態(tài)的影響，明確了均載裝置等自適應結(jié)構(gòu)設計的理論根據(jù)，同時也得到消除理論平面過約束方法。 ④提出行星結(jié)構(gòu)集的劃分原則，并在對其約束，自由度分析基礎上