《基於複合變位的新型變齒厚精密行星傳動的研究》是依託重慶大學，由王光建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於複合變位的新型變齒厚精密行星傳動的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王光建
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對伺服傳動所需高精度、小側隙、大速比、高剛度、高承載能力、高可靠的精密傳動裝置，本項目提出了具有自主智慧財產權的基於複合變位變齒厚齒輪雙浮動盤精密行星傳動裝置。該新型變齒厚齒輪採用高精度、高效率的單邊成型法進行加工，適用於硬齒面內齒輪的精密加工，工藝性好；可實現軸向方向滑動係數相同和接觸載荷均勻分布，磨損小且均勻；重合係數大、動態性能好，解決了現有徑向變位變齒厚傳動的技術瓶頸。由其組成的雙浮動盤行星傳動，採用變齒厚齒輪副調隙方式，理論上可實現消隙傳動。採用雙行星輪、雙浮動盤的簡支結構，徑向力平衡，承載能力高、剛度大、動態特性好，適用於衝擊、變載荷等複雜工況。輸出轉矩為力偶矩，大大降低轉臂軸承的負荷。本項目將就嚙合特性、精密加工、誤差機理、調隙特性、動態特性等進行深入理論和實驗研究，解決相關基礎理論問題，在傳動精度、回差控制等方面取得突破性進展，為其工程套用奠定堅實的基礎。
結題摘要
本項目基於變齒厚齒輪齒厚沿軸向變化的特點，將其套用於基於複合變位的精密行星傳動裝置中，結合伺服消隙系統自主控制側隙，提出了具有自主智慧財產權的基於複合變位變齒厚齒輪雙浮動盤精密行星傳動裝置，開展系列理論和試驗研究；對複合變位的新型變齒厚齒輪展開嚙合特性、幾何/強度設計、精密加工與檢測方法研究；對精密行星傳動精度、回差和動態特性等關鍵科學技術問題進行理論與試驗分析；對複合變位的新型變齒厚行星裝置進行動態分析與設計，結合航空航天環境研究高低溫條件下複合變位精密行星裝置動態特性。提出了新型電控消隙的精密行星傳動裝置和方法，能有效降低加工要求，提高精度；提出了一種側隙連續測試的方法，可有效提高測試效率。項目的主要研究進展及結果如下：對複合變位的新型變齒厚齒輪展開嚙合特性研究，推導了其齒面方程並進行了齒面仿真，對比分析了徑向變位的變齒厚齒輪嚙合副與複合變位的變齒厚齒輪嚙合副在重合度和滑動係數方面的差別。通過複合變位變厚齒輪的接觸應力和彎曲應力進行了參數化計算分析，通過“軸向切片”的方式對其沿軸向方向的彎曲應力變化及影響因素進行了分析。套用衝擊/動力接觸非線性有限元法，對動態嚙合力/變形、嚙合剛度、動態傳動誤差等動態特性進行了深入研究；針對恆定轉速/轉矩和變轉速、變負載等不同工況，分別對複合變位齒輪副動態傳動誤差進行了有限元仿真計算；考慮了單/雙幾何偏心外嚙合齒輪副的動態傳動誤差進行了理論仿真。針對齒輪特殊類循環對稱結構採用隨機子空間法對其模態分析及驗證；利用函式波束形成聲源識別算法對裝置噪聲聲源識別進行分析和研究。對複合變位變齒厚齒輪傳動進行了一系列理論和實驗研究，包括：側隙對變齒厚齒輪傳動效率影響的計算及實驗研究；側隙曲線的連續測試方法的理論和試驗研究；對基於複合變位變齒厚齒輪進行了消隙控制實驗研究，結果表明：該消隙控制系統能有效進行側隙的控制。
