面向空間機(jī)械臂大傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真.pdf

1、機(jī)械臂在探測(cè)器執(zhí)行任務(wù)中起著決定性的作用，機(jī)械臂的各個(gè)關(guān)節(jié)的減速器必須具有較輕的質(zhì)量，以減輕關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)載，而且應(yīng)該具有較大的傳動(dòng)比以提高機(jī)械臂機(jī)械手的控制品質(zhì)。因此，小體積、大傳動(dòng)比、高轉(zhuǎn)矩、高效率減速器的研制開發(fā)已成為減速器產(chǎn)品研究的新課題。本文通過方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析設(shè)計(jì)出一種適合空間機(jī)械臂的傳動(dòng)裝置。
　　根據(jù)空間機(jī)械臂傳動(dòng)裝置要求，通過對(duì)各種大傳動(dòng)比減速器傳動(dòng)方案的比較，本文采用以漸開線雙曲柄少齒

2、差行星齒輪傳動(dòng)為第一級(jí)、諧波傳動(dòng)為第二級(jí)的組合式減速器，這樣可以使兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，既能滿足大傳動(dòng)比和剛度要求又能滿足小體積的要求。對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，并基于轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法分析減速器的傳動(dòng)比和效率，并對(duì)第一級(jí)傳動(dòng)部分的齒輪強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。
　　本文引入優(yōu)化設(shè)計(jì)思想以減小系統(tǒng)的總體積，保證系統(tǒng)的傳動(dòng)效率，高質(zhì)量高效率的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。建立第一級(jí)傳動(dòng)部分的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，基于枚舉法對(duì)其進(jìn)行齒輪參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，用模糊算法確定各分目標(biāo)的

3、加權(quán)系數(shù)。用Fortran語言編寫優(yōu)化程序的。并用VB語言編寫軟件程序，開發(fā)出一個(gè)通用的雙曲柄少齒差齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化軟件。
　　為了保證減速器具有良好的動(dòng)態(tài)性能必須對(duì)減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。根據(jù)集中參數(shù)法建立減速器系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，該模型適合用傳遞矩陣法對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。根據(jù)能量守恒定理進(jìn)一步得到減速器系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型。利用傳遞矩陣法建立減速器系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。利用所建立的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，通過MATLAB編程分析減速器的自