具有复合材料层的谐波减速器传动精度研究

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1、具有复合材料层的谐波减速器传动精度研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：赵强指导教师：杨为教授学位类别：工程硕士（机械工程领域）重庆大学机械工程学院二O一五年六月StudyonTransmissionAccuracyofHarmonicDrivewithCompositeMaterialLayerAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByZhaoQiangSupervisedbyProf.YangWeiSpe

2、cialty:ME(MechanicalEngineeringField)CollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaJun2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、重量轻、传动精度高、传动平稳、传动比范围大、能在高真空的密闭空间工作等优点，广泛应用于航天航空、通讯、机器人、汽车制造、医疗器械、通用机械等领域。柔轮作为谐波齿轮传动装置传递动力的弹性元件，易发生疲劳损伤，严重影响了谐波减速器的使用性能。在国家自然科学基金（No.50975295）的资助

3、下，本文着重研究了具有复合材料层的谐波减速器的传动误差和传动回差等性能，主要研究内容如下：①在额定转速与负载工况下，采用动力学仿真进行普通谐波减速器和具有复合材料层谐波减速器传动误差的对比研究。结果表明复合材料层的添加会使谐波传动达到稳定的时间延长，同时传动误差将得到减小，峰峰值基本保持不变。②对谐波减速器的传动回差进行测量，得到了回差参数和扭转刚度的变化趋势。③相同工况条件下，对普通谐波减速器、部分添加复合材料层的谐波减速器、大面积添加复合材料层的谐波减速器进行瞬态动力学分析，对比其机械滞回曲线。结果表明具有复合材料层的谐波减速器在总回差、空程回差、扭转刚度等方面均优

4、于普通谐波减速器，更利于高精度传动系统的控制。关键词：谐波齿轮传动，复合材料层，运动学分析，传动误差，传动回差I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTComparedwithordinarygeartransmission,theharmonicdrivehastheadvantagesofsimplestructure,smallvolume,lightweight,hightransmissionprecision,stabletransmission,largerangeoftransmissionratioandcouldworkinhighvacuums

5、ealedspaceetc.Ithasbeenwidelyusedinthefieldofaerospace,communications,robotics,automotive,medicalequipment,generalmachineryetc.Theflexiblegearistheharmonicdrive’selasticcomponentforpowertransmission.Itispronetofatiguedamageandaffectsthecharacterofserviceoftheharmonicreducer.Ourworkissupp

6、ortedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNO.50975295).Thispaperstudiesthetransmissionerroranddrivebacklashoftheharmonicreducerwithcompositemateriallayer.Themainresearchcontentsofthispaperareasfollows:①Undertheratedspeedandloadconditions,usingdynamicsimulationmethod,Weconduc

7、tedacomparativestudyofcommonharmonicdrivereducerandharmonicdrivereducerwithcompositelayerontransmissionerror.Theresultsshowthattheadditionofcompositemateriallayerextendsthestabilitystateofharmonicdrive,whiletransmissionerrorwillbereduced,peaktopeakremainedunchanged.②Drive