曲面摆线传动装置的结构设计开题报告

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随着现代工业的快速发展，对设备性能提出了更高的要求。减速器是各种工业设备中应用最为广泛的动力和运动传递装置，正沿着高承载、高精度、高传动效率、小型化、低振动、低噪声、低成本、标准化和多样化的方向发展。精密传动作为一种重要的基础性零件，在机器人、机床、仪器仪表等工业中得到广泛应用。52567

摆线传动是当前应用最广泛的两种精密传动形式之一，具有传动比大、刚性好、结构紧凑、承载能力强等特点，我国该类大型减速器（500KW以上）多从国外进口。在国外，德国、丹麦和日本对摆线类传动研究处于领先地位，特别是在材料和制造工艺方面具有明显的优势。

摆线类传动包括RV传动，DOJEN摆线减速器，三片摆线轮减速器，TWINSPIN减速器等等，这些传动具有精度高，啮合刚度大等优点，但也存在着制造复杂，精度要求高，成本较高的缺点。

针对目前普通摆线类传动存在的不足，提出一种新的曲面摆线传动装置。

上世纪在50年代到70年代间，对摆线传动的理论做出大量研究主要是国外学者。日本早在50-60年代对行星齿轮减速器进行了大量的理论研究。自从购买了德国的发明专利后，日本住友重机械株式会社经过长期的探索和研究。为了有效地克服摆线轮齿面由于胶合破坏而失效，他们采用了齿面修行的方法。这是摆线传动从理论到实践的第一次飞跃。日本住友重机械株式会社推出了50系列摆线针轮行星传动减速器。该减速器一上市就因其具有可靠性高、承载能力强、传动比范围大和结构紧凑等特点，所以迅速占领了国际市场并且在传动领域得到了广泛的应用。

国内摆线传动研究方面起步较晚，在50年代初，我国开始对摆线行星传动装置进行研究，在80年代到90年代期间发展较快。1990年，上海减速器厂研制成功汽车专用的2K-V型摆线针轮行星齿轮减速器。从90年代以后，我国在2K-V型摆线针轮行星齿轮传动的研究方面取得的成果： 1993年，杨锡和等人对RV传动进行了简单的受力分析；1995年，毛建忠等人开始研究用变齿厚渐开线取代外摆线齿轮以实现RV传动；1996年何卫东等人对RV减速机的效率进行了分析；1997年，RV减速机研究被列入国家83高技术研究发展计划，其理论研究内容涵盖受力分析，运动学分析，传动效率计算，动力学特性研究等；2002年，姚文席等人对摆线齿轮的精度进行了分析；2004年，严细海等人对RV减速机扭转振动的一阶固有频率进行了分析；2005年，关天民等人为改善摆线轮齿面的受力状态，提出“反弓”齿廓的概念并进行了优化设计。

2006年，大连交通大学的李永华针对摆线针轮行星减速器的稳健可靠性优化设计进行了研究。他提出一种可以提高产品可靠性的稳健可靠性优化设计方法。在一般可靠性优化设计的基础之上，考虑稳健性的要求，以可靠度为约束函数的可靠性优化设计中加入灵敏度最小的附加目标函数来实现稳健性的设计方法。依此方法建立摆线针轮行星减速器稳健可靠性优化设计模型，并以实例进行优化计算。

2007年，天津工程师范学院的张春亮等人，针对基于Pro/E和ADAMS的2K-V型减速机运动学仿真进行了研究。他们所做的2K-V型摆线针轮减速机的多刚体模型由软件Pro/ENGINEER、MSC.ADAMS建立。模型将各个零部件均假设为刚性体，不考虑其弹性变形对整个系统的影响。根据零件的实际结构论文网，在Pro/ENGINEER中建立各个零件的三维实体模型；按照实际情况建立2K-V型摆线针轮减速机的装配体模型；使用Pro/ENGINEER与MSC.ADAMS的接口MECH/Pro转变各个实体零件模型为刚体模型，根据各个组件不同的连接方式在连接处施加约束副，将多刚体系统导人ADAMS软件中。在MSC.ADAMS/View中，对各个齿轮副、针齿摆线轮啮合副施加实体碰撞力(Solid to Solid)，以仿真齿轮、针齿摆线轮啮合传动。