rv减速器动力学固有特性研究

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1、学校代码10530学号201007091457分类号TH112.1密级公开硕士学位论文RV减速器动力学固有特性研究学位申请人王文军指导教师聂松辉教授学院名称机械工程学院学科专业机械工程研究方向机械创新与优化设计二零一五年五月三十日ResearchondynamicsinherentcharacteristicsofRVreducerCandidateWangWenjunSupervisorPro.NieSonghuiCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMechanicalEngin

2、eeringSpecializationMechanicalinnovationandoptimizationdesignDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay30,2015湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰撕＞０止年占月曰＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：导ｉ脅日期：年６月６日导师签名：日期：〇ｋｒ年６月义曰摘要随着现代制造业的飞速发展，工业市场对机械设

4、备的要求日益增高。精密减速装置作为现代机械设备中一种非常重要的基础部件，对保证产品品质具有非常重要的意义。RV减速器是在摆线针轮传动的基础上改进和发展起来新型二级行星减速装置，集中了渐开线齿轮传动和摆线传动的诸多优点，结构紧凑、运行平稳、传动精度高、效率高，广泛应用于机器人领域。为改善RV减速器的工作性能，本论文针对其系统扭转振动特性进行了研究。主要完成了以下工作：研究了RV减速器的外摆线齿形曲线的两种生成方法，分析了摆线针轮连续传动的条件；推导了外摆线齿形的参数方程，并利用三维软件Pro/E构建了摆线轮的实体模型。在此基础上利用

5、赫兹理论对摆线针轮传动部分的啮合刚度进行了研究，建立了其扭转刚度的数学模型，推导了其计算公式，为进一步研究系统振动特性打下基础。根据RV系统传动特点，考虑摆线轮和曲柄轴公转自由度，以及摆线轮偏心角等影响因素，利用集中参数法建立了RV减速器的修正扭转振动动力学模型；计算并分析了系统的固有频率及主振型，结果表明摆线轮偏心角度的变化对系统的偶数阶固有特性参数有影响。为深入分析RV减速器的动态特性，针对RV减速器固有特性的特点，定量研究了系统各刚度的变化对系统一阶固有特性的影响，分析了影响系统一阶固有频率的主要因素。利用灵敏度理论对系统主

6、要刚度和转动惯量进行了灵敏度分析，表明轴承刚度及行星架的转动惯量对系统的扭转振动固有频率影响较大，可为系统动态特性的优化提供理论参考。利用ANSYS对RV减速器轴系零件的固有特性进行了有限元模态仿真，分析了其固有特性的特点及引发共振的可能性。最后构建有限元接触分析模型对系统摆线针轮传动部分扭转变形进行了仿真，并由变形量推导出摆线针轮传动的啮合刚度，验证了摆线针轮啮合刚度数学模型的正确性。关键词：RV减速器；扭转振动；固有特性；有限元分析；灵敏度分析IAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernin

7、dustry,themarkethasincreasedrequirementsforMechanicalequipment.Asanimportantpartofthemodernmechanicalequipment,precisiongearisimportanttoensurethequalityofproducts.Asanewtypeoftwostageplanetaryreducer,RVreducerhasbeenwidelyusedinthefieldofrobotbecauseofitsparticularit

8、iesaresimilartobothofinvolutegearandcycloiddrive,i.e.compactstructure,largetransmissionratioandhightransmissionaccuracy.Inor