摆线传动接触载荷与效率的关联模式及试验验证
2021-03-15宿月文郭彩霞
中国机械工程 2021年5期
关键词:效率
宿月文 郭彩霞
宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点试验室,宝鸡,721016
0 引言
摆线针轮传动具有较大的变速范围、较小的振动和噪声、高过载能力、结构紧凑等特点[1-2],被广泛用于减速电机和机器人关节减速器等领域。
近年来,针对摆线针轮传动的性能问题,国内外研究者围绕摆线针轮传动效率、多齿接触、齿廓修形、传动精度等问题进行了大量的研究。MACKIC等[3]研究了几何参数对摆线传动效率的影响,并对设计参数进行了优化。BLAGOJEVIC等[4-5]构建了单摆线轮的动力学模型,发现摆线轮和针齿的接触、摩擦对动力学性能有显著影响,其中摩擦对传动效率影响明显,而接触刚度和阻尼对动态特性有重大影响。GORLA等[6]研究新型摆线传动结构,并对传动效率进行了分析,发现在增加负载时,传动效率增加,即在高负载和高温情况下效率可达95%,其原因为高温导致润滑剂黏度下降,摩擦降低。ZHU等[7]认为轴承对摆线传动效率有影响,其计算结果显示考虑轴承时,传动效率会下降4%。SENSINGER[8]将摆线减速器效率与谐波和行星齿轮传动效率相比较,结果显示摆线减速器的效率更高。
摆线针轮传动具有多齿啮合接触的特点。MALHOTRA等[9]推导出摆线轮齿受力公式及传动效率,并讨论设计参数对接触应力的影响。TRAN等[10]研究了摆线轮与针齿的接触力和传动效率的理论公式,并以试验验证了传动效率的理论值。LITVIN等[11]提出齿面接触分析(TCA)理论,并计算运动误差。DO等[12]总结并对比了摆线齿轮传动的接触分析的几种方法,如TCA[13]、加载接触分析(LTCA)[14]、有限元分析(FEA)[15]、弹性多体系统(EMBS)[16]。……
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