《精密齒輪傳動系統精度特性的多重共軛複合模型》是依託大連理工大學,由董惠敏擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：精密齒輪傳動系統精度特性的多重共軛複合模型
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董惠敏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以實際精密齒輪傳動系統為研究對象，將其零件等效為內部各向異性彈性體與剛性幾何特徵表面的組合體，探尋零件表面幾何特徵通過靜動聯接面的幾何映射、彈性映射及運動變換關係，把齒輪等零件的幾何誤差等效映射為凸輪及齒輪共軛輪廓，而零件組合體的彈性及其變形等效映射到共軛輪廓、支承彈性及其位移，構建實際精密齒輪傳動系統精度特性的多重共軛複合模型；將一對精密齒輪傳動系統精度特性的分析與設計問題轉換為兩組共軛凸輪懸浮軸共同支撐的齒輪齒廓共軛所形成的多重彈性共軛複合新機構的分析與綜合問題，其機構的位移、運動以及力分析對應精密齒輪傳動系統的精度與精度特性分析，而彈性複合共軛輪廓的綜合對應於精密齒輪傳動系統的精度分配與設計；該模型真實反映了精密齒輪傳動系統綜合幾何誤差、彈性變形下的運動幾何學，為研究精密齒輪傳動系統精度及其特性、零件精度分配、共軛齒廓形狀設計等提供理論與方法，拓展傳統的剛性共軛理論的內涵。
結題摘要
本項目以精密齒輪傳動系統為對象，基於剛體運動幾何學和實際零部件的彈性與誤差運動，統籌考慮了齒輪傳動系統的齒輪嚙合精度特性與支承軸系的精度特性，創造性地將齒輪嚙合的彈性共軛模型與支承軸系的彈性冗餘機構模型耦合，形成了精密齒輪傳動系統精度特性的多重共軛複合機構模型；同時，結合齒輪傳動系統輸入與輸出軸系的六自由度迴轉誤差運動性質及其不變數精度，闡明了齒輪、轉軸、軸承等零部件幾何誤差、彈性變形以及中心距、支持軸系跨距等結構參數對精密齒輪傳動系統精度的影響，首次提出了浮動支撐多重共軛複合機構的等效方法，表達了齒輪嚙合高副與軸系彈性支撐迴轉運動副的運動變換性質和綜合彈性與誤差映射的本構關係，揭示了齒輪嚙合高副與迴轉副的運動變換性質與綜合彈性映射規律，形成零件幾何精度特徵在運動結合面的等效方法。完成了 “齒輪傳動零件精度運動聯接的運動變換與綜合彈性映射模型”、“齒輪傳動系統多重共軛複合機構研究”、“實際精密齒輪傳動系統精度特性模型”以及“精密齒輪傳動系統精度分析與設計”等項目研究內容，並在“精密齒輪傳動系統精度特性的多重共軛複合機構模型的建模與分析方法”、“彈性多重共軛複合機構靜力學與運動幾何分析方法”以及“精密齒輪傳動系統精度及其特性分析”等方面取得創新與突破。同時，基於上述理論和方法，以單軸、多軸的工具機、機器人關節、齒輪和行星傳動等為對象，提出了誤差運動測量方法，並對運動精度和特性進行了評價。本項目的研究為精密齒輪傳動系統精度特性分析、測試、評價以及設計等提供了理論模型與方法，也為進一步研究精密齒輪傳動系統的動態精度特性提供了基礎。
