轴承非线性特性对摆线针轮减速器传动效率的影响分析与参数确定

作     者：宿月文 郭彩霞 张博栋 李旭波 王参军 SU Yuewen;GUO Caixia;ZHANG Bodong;LI Xuboo;WANG Canjun

作者机构：陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室宝鸡文理学院陕西宝鸡721016 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2023年第48卷第12期

页      面：108-116页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-QN-0571) 陕西省教育厅自然科学专项(23JK0282) 

主　　题：摆线针轮传动 轴承 传动效率 非线性动力学 接触载荷 

摘      要：为构建考虑轴承接触弹性的摆线针轮传动效率理论计算方法,并揭示轴承非线性刚度的影响机制,提出一种耦合摆线轮设计参数、接触载荷及轴承参数的传动效率理论模型。该模型考虑了输入轴与摆线轮的轴承弹性,并引入非线性的轴承刚度。采用牛顿法建立摆线轮受轴承弹性力、惯性力及接触载荷时的动力学微分方程,求解该方程得到轴承弹性位移,并将其与轴承刚度参数纳入传动效率计算模型。通过对比分析不同轴承刚度参数和运行工况下的理论传动效率,并利用理论计算效率与实验测定值的差异,对理论模型加以修正并迭代计算,从而拟定轴承参数。分析表明:轴承刚度指数较小时传动效率受运行速度和负载影响很小,轴承刚度指数较大时传动效率随着负载增大而提高;拟定刚度模型具有合成效应且给定合理参数下所得传动效率与测试值大致相符,可为摆线针轮传动效率评估提供高效且准确的理论方法。