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行星传动啮合副力和强度分析

发布于:2016-03-17 18:56
强度分析

      随着现代工业的发展,精密机械的应用更加广泛。其伺服机构的性能决定了精密机械的传动精度,特别是往复工作的机械尤为如此。端面啮合摆线钢球行星传动是利用活动钢球作为传动介体的一种新型精密机构。它以端面无隙啮合副实现同轴间的传动。其优点是结构紧凑,传动比大,传动无回差,摩擦小,传动效率高。在精密测量仪器、机器人及自动生产线等精密机械传动中具有很好的应用前景。对啮合副的结构、齿形综合和运动分析。文献研究了等速输出机构及间隙调节机构。本研究对受力分析、应力计算和接触应力变化等动力知识题进行强度分析研究。
      图所示为端面啮合摆线钢球行星传动机构的结构,1为输入轴,2,4,10,11为轴承,8为输出轴,9为壳体,13为间隙调节机构。中心盘3左端面加工出波数为:1、截面为锥形的外摆线封闭槽。行星盘6右端面加工出波数、截面为锥形的内摆线封闭槽。在上面两槽相交错的区域内装有减速钢球5。其中:z-z-2,钢球5数为(z1+z2)/2。构件3.6和5组成摆线槽啮合副,如图所示。在盘6左端面和盘8右端面均布有相同数量的并且截面为半月状的环形槽。在各对环形槽交错的区域里,各放置一个钢球7。构件6.7和8组成环形槽啮合副,如图所示。主动偏心轴1以等速转动,带动盘6作行星运动,其上的内摆线槽推动钢球5运动。在盘3上外摆线槽的约束下,钢球5反推盘6以等角速度转动,经等速输出机构由输出盘8输出。由于啮合副结构和间隙调节机构的作用,该钢球传动可实现无回差传动。
      为研究方便,分析中不考虑摩擦。根据该传动的结构和传动原理,摆线槽啮合副为多齿啮合并且每个钢球均为四点接触的空间受力状态。在初始状态,由于间隙调节机构预紧力的作用,全部钢球各点的法向作用力No相等。而在传动过程中,如图所示,其中半数钢球A,B两点为传力接触,其法向作用力为N,另两点A,B为非传力接触,其法向作用力为零。而另半数钢球A,B两点为传力接触,另两点A,B为非传力接触,因此各钢球5对盘6的作用力分别为NZ利用转化机构法,盘6和盘3的运动分别转化为相对固定偏心轴1的定轴转动,图所示为摆线槽啮合副受力情况。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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