面齒輪RV減速裝置的研究.pdf

1、為了滿足現(xiàn)代航天航空用減速裝置綜合性能要求不斷提高的需要，本文設(shè)計(jì)出一種新型航空用的減速裝置，以滿足體積小、重量輕、動力學(xué)特性好、傳動效率高、傳動平穩(wěn)等的苛刻要求，而往往這些要求在設(shè)計(jì)減速裝置中起到?jīng)Q定性的作用。本文通過方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真，設(shè)計(jì)出一種高效面齒輪 RV減速裝置，并對面齒輪輪齒可能產(chǎn)生的裂紋進(jìn)行分析，來獲得輪齒裂紋擴(kuò)展規(guī)律，以便驗(yàn)證該減速裝置的可靠性。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分別提出蝸輪-蝸桿減速裝置

2、、諧波減速裝置、K-H-V型少齒差減速裝置、面齒輪 RV減速裝置等四種方案設(shè)計(jì)。并在這四種方案設(shè)計(jì)中進(jìn)行了分析和比較，要在小的空間內(nèi)要實(shí)現(xiàn)以上要求，采用第一級正交面齒輪副和第二級少齒差傳動的面齒輪 RV減速裝置的方案，并在第二級傳動中引入內(nèi)嚙合變厚齒輪，以便更好地減少回差和振動；根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法確定減速裝置結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)，并對其關(guān)鍵部位進(jìn)行回差分析、強(qiáng)度分析和模態(tài)分析，為新型減速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和之后的擴(kuò)展有限元仿真提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　

3、　針對面齒輪 RV減速裝置各個(gè)參數(shù)相互限制，本文將基本的文化粒子群算法和雙群體差分算法融合起來，從而優(yōu)化改進(jìn)了文化粒子群算法。該算法通過構(gòu)建多層信仰空間和改進(jìn)的雙群體差分進(jìn)化群體空間，解決了文化粒子群算法存在的更新信仰空間難以獲得全局最優(yōu)解，以及舍棄高適應(yīng)度的不可行解導(dǎo)致可能遺失全局最優(yōu)解的問題。通過對單、多變量雙目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)的優(yōu)化求解，驗(yàn)證了該算法的收斂性和正確性。再將該算法用于面齒輪RV減速裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以獲得減速裝置的優(yōu)化

4、結(jié)構(gòu)參數(shù)，來達(dá)到減速裝置的體積小和少齒差傳動中嚙合角小的要求。
　　針對減速裝置中的輪齒斷裂現(xiàn)象，以處在高速級的面齒輪為研究對象，依據(jù)面齒輪加工嚙合原理和插齒理論齒廓包絡(luò)面方程，導(dǎo)出了正交面齒輪理論齒廓，利用 Pro/E軟件生成了正交面齒輪三維實(shí)體模型。并基于ABAQUS/XFEM對正交面齒輪輪齒靜態(tài)Ⅰ型裂紋和Ⅰ、Ⅱ混合型裂紋進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。同時(shí)，在靜態(tài)裂紋分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了正交面齒輪動態(tài)裂紋擴(kuò)展過程。探究了基于 AB