杨荣刚　安子军　段利英

燕山大学，秦皇岛，066004



摆线钢球行星传动自由振动分析

杨荣刚安子军段利英

燕山大学，秦皇岛，066004

摘要：为准确反映摆线钢球行星传动的固有特性，建立了平移-扭转耦合动力学模型，求解了载荷作用时各构件相对位移量，并推导出动力学微分方程，获得了自由振动特征方程，得到了系统固有频率及主振型。分析了结构参数对固有频率的影响，并对理论研究进行了验证。结果表明：机构具有系统全振动模态、输出轴静止振动模态与输出轴扭转振动模态，传动比对固有频率的影响具有不确定性，输出轴支承刚度是影响固有频率的重要参数，验证了理论研究的正确性。

关键词：摆线钢球行星传动；自由振动；四点啮合；模态分析；轴向预紧

0引言

摆线钢球行星传动无侧隙啮合副形成的“无侧隙啮合”，使其成为精密传动中非常重要的高性能传动机构。该传动机构具有实时无侧隙传动、啮合效率高、噪声低、结构紧凑、结构易于微型化等突出特性，在航空遥感相机位移补偿传动机构及频繁往复抓取工件的机器人伺服传动机构等高精密传动应用领域有着重要价值和发展前景[1-2]。

文献[3-4]对摆线钢球行星传动进行了较深入的理论研究，并应用于精密机械伺服传动机构。文献[5]在忽略非传力接触点的基础上，利用超静定方法建立啮合副非线性力学模型，对啮合副进行静力学分析。文献[6]将质量较小的活齿简化为无质量的弹簧，建立平移-扭转耦合动力学模型，揭示了系统的固有特性。……