摆线钢球行星传动间隙调节机构及间隙控制技术研究

作     者：魏会莎 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：安子军

授予年度：2009年

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] 

主      题：摆线 钢球 摩擦磨损 啮合副间隙 间隙调节系统 

摘      要：摆线钢球行星传动是一种具有无回差、结构紧凑、承载能力强、传动效率高等良好性能的新型精密传动机构。在参考大量文献的基础上,针对该传动机构消除啮合副间隙的间隙调节机构开展了研究工作。 根据摆线钢球行星传动的结构组成和啮合传动原理,分析了传动机构中摆线钢球啮合副摩擦磨损过程,从微观摩擦学的角度推出了稳定磨损状态时钢球与摆线封闭槽齿面的磨损关系式,为利用机电控制调节间隙提供了理论依据。分析了摆线钢球啮合副在不同运动状态下的间隙量,推导出测量间隙量信号与行星盘轴向移动量的标度转换关系式。 研究分析了不同类型的间隙调节机构并进行了改进设计,设计出三种类型的间隙调节机构:定期螺旋间隙调节机构、自动调节弹簧式间隙调节机构和机电结合间隙调节机构。对螺旋间隙调节机构进行了性能分析;比较分析了弹簧式间隙调节机构中的圆柱式螺旋弹簧和碟簧两种弹簧形式,并计算其结构参数,为间隙调节机构的应用提供了较为完善的理论依据。 基于间隙调节系统测控环节的基本组成和工作原理,初步选择了测量环节和控制环节的主要零部件。在控制环节中推导出指令脉冲信号与行星盘轴向位移的标度转换关系式。 研究设计出以齿轮式间隙调节机构为机械传动环节的机电结合间隙调节系统。从传动精度和性价比两方面分别对各环节构件进行了选型和匹配,研究了测控环节间隙信号采集和数据分析,确定了两套具有实时控制性的机电结合间隙调节系统方案,为提高摆线钢球行星传动机构的传动精度提供了技术支持。