面向小型移動機器人的無級變速器的研究.pdf

1、小型移動機器人在軍用和民用上都有廣泛的應(yīng)用前景。變速器作為小型移動機器人傳動系統(tǒng)關(guān)鍵的一環(huán),對速度、效率和負載能力有決定性的影響。無級變速器具有可以連續(xù)改變傳動比的優(yōu)點,可有效解決小型移動機器人在復雜路況下的適應(yīng)性問題。然而小型移動機器人對無級變速器尺寸小、重量輕的要求使得大部分現(xiàn)有的無級變速器無法直接應(yīng)用在其上。國內(nèi)外對小型移動機器人的無級變速器的研究很少,且國外無級變速器價格高昂購買困難。因此面向小型移動機器人對無級變速器進行研究是

2、有意義且十分必要的。本文主要目的是設(shè)計適用于小型移動機器人的無級變速器并對其進行準靜態(tài)分析、模態(tài)分析、熱分析和性能測試。
　　本文首先基于端面摩擦傳動的理論對無級變速器進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要包括主傳動部分、調(diào)節(jié)壓緊力裝置和變速裝置的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了更好地將端面摩擦傳動的形式應(yīng)用在變速器上,設(shè)計出了一款新型的小輪,可以減小變速所需推動力。對滾動摩擦進行了分析計算,并且從幾何的角度對推動時間進行了計算推導。
　　然后,對無級變速

3、器端面摩擦傳動進行了準靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及熱結(jié)構(gòu)耦合分析。對端面摩擦傳動中的摩擦力做了定性分析;對端面摩擦傳動的主要零部件進行了準靜態(tài)分析,得到了接觸的應(yīng)力和應(yīng)變圖;進行了模態(tài)分析,得出了端面摩擦傳動零部件的十階固有頻率和振型,證明了端面摩擦傳動完全能適應(yīng)小型移動機器人作業(yè)中振動多而復雜的特點;完成了端面摩擦傳動的溫度場的分析,進而進行了熱結(jié)構(gòu)耦合分析,得出了熱載荷對摩擦傳動影響并不顯著的結(jié)論。以上分析為端面摩擦傳動形式的無級變速器的