少齒差變齒厚RV行星精密傳動研究

《少齒差變齒厚RV行星精密傳動研究》是依託重慶大學，由杜雪松擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：少齒差變齒厚RV行星精密傳動研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：杜雪松
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

少齒差變齒厚RV行星精密傳動具有結構簡單、加工方便、製造成本低等優點，可廣泛套用於航空太空飛行器、機器人等精密傳動領域。但由於變齒厚齒輪齒形沿軸向成一定錐度，其變位係數選擇、干涉條件計算複雜；兩級傳動系統變形協調條件、設計參數與系統精度關聯規律不清楚，導致該傳動存在傳動精度與承載能力低、振動噪聲大等關鍵技術問題。項目開展變齒厚齒輪的多點共軛嚙合理論、系統精度和動態特性分析、精密加工方法等研究，提出基於節圓錐的變齒厚齒輪行星傳動多點共軛嚙合理論、建立多級耦合變形協調條件下系統傳動精度分析模型，實現系統精度控制；提出基於錐形齒面三維時變剛度、多級少齒差變齒厚齒輪副多點共軛嚙合激勵計算方法，建立系統動力學模型，實現系統動態特性的預估與控制；開發出相應設計軟體；研製傳動比121、輸出扭矩200 Nm的樣機，主要性能指標達到國外同等規格產品水平，為該傳動的產業化奠定基礎。

結題摘要

項目將齒輪嚙合理論、變齒厚齒輪設計製造方法和實驗研究相結合，就其多點共軛嚙合原理、精度分析與控制、系統動態特性分析及變齒厚齒輪精密加工方法進行深入研究，開發出主要性能指標達到國外同等規格水平的樣機。（1）研究少齒差變齒厚RV行星精密傳動總體布置方案；基於節圓錐的變齒厚齒輪行星傳動多點共軛嚙合理論，研究考慮根切、干涉、齒頂變尖、重合度等因素的少齒差變齒厚齒輪副參數設計、匹配與最佳化方法，完成了樣機的設計，掌握了變齒厚RV減速器的設計理論和方法。（2）基於有限元法對變齒厚少齒差行星傳動的多齒彈性嚙合效應和考慮兩級傳動耦合作用的變齒厚RV減速器嚙合特性分析。分析了齒輪設計參數、偏心軸平行度誤差、偏心軸相位誤差和內齒輪相位誤差等主要加工誤差對漸開線變齒厚RV減速器系統傳動精度的影響規律。為變齒厚RV減速器的變齒厚輪副強度計算、修形、精度控制等提供了理論依據。（3）基於集中參數法，考慮輪齒的時變嚙合剛度、軸承剛度、碟簧剛度、加工誤差、阻尼和傳遞誤差等因素，建立了考慮加工誤差的系統彎-扭-軸耦合動力學模型。分析了設計參數、載荷變化等因素對系統動態回響的影響，為系統動態特性的分析與最佳化提供了理論依據。（4）提出一種精密加工變齒厚內齒輪的插齒刀設計方法以及工具機工藝參數的最佳化方法。研究了變齒厚齒輪齒厚和各項偏差的測量方法，為變齒厚齒輪的精密加工提供技術支撐。（5）研製了變齒厚RV減速器樣機，並對樣機進行空載、超載、扭轉剛度、回差、傳動誤差等試驗。實驗結果表明所研製的樣機主要性能指標達到或接近國外同等規格產品水平。