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          RV傳動的回差分析

          2014-08-10 00:04 作者:管理員11 來源:未知 瀏覽: 字號:

          摘要:回差是指軸人軸反向轉動時,輸出軸在運動上滯后于輸入軸的現象;夭羁梢愿鶕洚a生的原因而分為三大類:一是單純由于傳動件幾何尺寸、形狀方面的原因所產生的回差;二是由于溫度變形所產生的回差;三是傳動件在工作時由于在負載的作用下存在彈性變形而產生的回

              回差是指軸人軸反向轉動時,輸出軸在運動上滯后于輸入軸的現象;夭羁梢愿鶕洚a生的原因而分為三大類:一是單純由于傳動件幾何尺寸、形狀方面的原因所產生的回差;二是由于溫度變形所產生的回差;三是傳動件在工作時由于在負載的作用下存在彈性變形而產生的回差。這三類回差可以簡單地稱為:幾何回差、溫度回差和彈性回差。本章僅分析幾何回差。
          擺線針輪受力分析程序框圖

              RV傳動是由漸開線齒輪行星傳動和擺線針輪行星傳動組成的封閉差動輪系,因此,RV傳動總的回差是由漸開線行星傳動引起的回差和擺線針輪行星傳動部分引起的回差兩部分合成。擺線針輪傳動部分的回差是直接反映到輸出軸上的回差,影響程度最大,而漸開線齒輪傳動對整機回差的影響還要考慮一個傳動比,它對整機的影響要縮小相當于其傳動比那么多倍,因而影響相對要小得多。
              I)漸開線傳動部分的回差分析 在漸開線圓柱齒輪傳動部分中,影響該部分回差的主要因素有:
              a)保證補償制造誤差和潤滑的嚙合間隙;
              b)公法線平均長度偏差引起的齒輪側隙;
              c)中心距誤差引起的齒輪側隙;
              d)齒輪徑向綜合誤差引起的齒輪側隙。
              此外,還有軸線平行度誤差,滾動軸承偏心,齒輪與軸的配合間隙等也不同程度影響回差,但它們的影響通常比較小。


              ②中心距誤差ΔFa引起的側隙 中心距誤差引起的齒輪側隙為常值的隨機齒隙,假定中心距誤差符合正態分布,則中心距誤差引起的圓周齒隙的均值jE2和方差D(jE2)為



              2)擺線針輪傳動部分的回差分析 理論上標準擺線輪與標準的針輪相嚙合時,同時達到嚙合的齒數約為針輪齒數的一半,且無嚙合間隙。實際應用擺線針輪行星傳動時,為補償制造誤差,便于裝拆和保證潤滑,擺線輪齒和針齒之間必須有一定的嚙合間隙。嚙合間隙的存在正是幾何回差存在的內因。嚙合間隙主要由擺線輪的修形、傳動零件的制造誤差和裝配間隙引起。因此,在RV減速器中,影響該部分回差的主要因紊有:
              a)為補償制造誤差和便于潤滑所需的正常嚙合間隙,實際加工中,通常采用對擺線輪齒形進行移距和等距修形來保證。
              b)針齒中心圓半徑誤差引起的側隙。
              c)偏心距誤差引起的側隙。
              d)擺線輪齒圈徑向圓跳動誤差引起的側隙。
              e)針齒半徑誤差以及針齒銷、孔的配合間隙引起的側隙。
              f)針齒銷孔圓周位置度誤差和擺線輪的周節累積誤差引起的間隙。
              g)擺線輪的修形誤差造成的間隙。
              h)轉臂軸承間隙。
              此外,偏心軸軸線與旋轉軸軸線的平行度誤差等也引起嚙合側隙的變化,因其影響程度較小,故不作討論。
              ①擺線輪修形對回差的影響 在實際的擺線針輪傳動中,為了補償制造誤差,便于裝拆和保證良好的潤滑,擺線輪齒與針輪齒之間是不允許沒有間隙的。因此,實際的擺線輪不能采用標準齒形,而是都必須修形。
              由于擺線輪修形在產生合理嚙合間隙的同時,必會造成RV傳動的回差,因此確定合理的嚙合間隙和選擇合理的修形方法.對保證整機只產生盡可能小的回差具有重要的意義。
              若同時進行等距修形與移距修形,則擺線輪修形所引起的側隙需擺線輪轉過一轉角,考慮擺線輪正反方向各存在一轉角,所以,由等距修形與移距修形引起的回差Δφ1為

              ②針齒中心圓半徑誤差引起的回差 針齒中心圓半徑誤差的存在必然產生擺線輪與針輪之間的嚙合間隙,從而引起回差,它對回差的影響和移距修形對回差的影響相同,因而針齒中心圓半徑誤差引起的回差Δφ2為

              ③針齒銷半徑誤差引起的回差 針齒銷半徑誤差對回差的影響與等距修形類似,因而針齒銷半徑誤差引起的回差Δφ3為

              ④針齒銷與針齒銷孔的配合間隙對回差的影響 針齒銷與針齒銷孔的配合間隙對回差的影響與等距修形類似,因而引起的回差Δφ4為

              ⑤擺線輪齒圈徑向圓跳動誤差引起的回差 擺線輪的齒圈徑向圓跳動誤差引起的最大回差

              ⑥針齒銷孔圓周位置度誤差引起的回差 由于加工誤差的存在,使針齒圈上安裝針齒銷的孔產生圓周位置度誤差,針齒銷孔圓周位置度誤差引起的回差為

              ⑦擺線輪周節累積誤差引起的回差 擺線輪周節累積誤差為ΔFp時,消除該誤差產生的嚙合側隙所引起的擺線輪的轉角,即引起的回差

              ⑧修形誤差和偏心距誤差引起的回差 擺線輪的齒形修形量是在設計時給出的,在實際加工中,由于機床調整和裝夾誤差,使實際的修形量偏離設計修形量,從而產生修形誤差影響側隙。對式(9.3-102)

              距修形誤差、移距修形誤差和偏心距誤差引起的回差

              3)軸承間晾對回差的影響 RV減速器的轉臂軸承存在一定的游隙,必然會對回差產生影響。當存在軸承游隙時,擺線輪嚙合轉動后.必須先消除軸承游隙的影響才能夠引起輸出,則消除游隙所需的擺線

              4)傳動系統總的幾何回差的數學模型 對于二級傳動的RV減速器.依次將各級傳動的回差.通過傳動比的縮放關系.綜合出輸出軸上傳動系統的幾何


              以機器人用RV-250AII減速器為例,根據所優化設計的RV減速器圖樣,得到影響回差的各參數誤差見表9.3-26,
              將表9.3-26中各誤差值代人回差數學模型式

          參數誤差表

              5)回差的敏感性分析 由于影響回差的因素很多,為了找出影響回差的主要因素,在設計中選擇制造精度時能分清主次,故必須進行回差的敏感性分析。
              ①敏感性分析原理 對于函教


              ②擺線針輪傳動部分各影響因素的敏感性分析 由于擺線針輪傳動部分對回差的影響是直接反映到輸出軸上的回差.因此其影響程度最大。但擺線針輪傳動部分中的各因素對回差的影響程度如何.就必須對擺線針輪傳動部分進行回差的敏感性分析,從中找出對回差影響大的因素,使我們能在設計制造過程中加以控制。根據擺線針輪傳動中各誤差因素對回差影響的模型,按照回差敏感性分析原理,對擺線針輪傳動中的各項影響因素進行敏感性分析.結果見表9.3一27所示。
          參數誤差系數和敏感性指數

              從上表可以看出,針齒銷半徑誤差、針齒銷孔周向位置誤差及等距修形誤差具有最大的敏感性指數,對回差的影響最大,而偏心距誤差的敏感性指數最小,約為針齒中心圓半徑誤差敏感性指數的0.01%,它對回差的影響很小,在誤差值較小的情況下.可以不考慮。敏感性指數為負值.說明當該項因素其有正向誤差時.它使回差減小。
              ③擺線輪修形方式對回差的影響 如前所述,對回差要求極嚴的機器人用RV傳動,應當采用負等距和負移距修形組合,因為它不僅與正等距和正移距修形組合一樣.可以通過優化設計確定合理的修形扭,使修形后的擺線輪齒與針輪齒互為共軛齒形。既可保證瞬時傳動比恒定,從而傳動平穩,又可獲得理論上的多齒嚙合,保證提高承載能力,而且,在同樣徑向間隙條件下,它引起的回差可比正等距和正移距修形組合小得多,兩種不同修形方式引起回差的對比計算結果見表9.3-28。
          不同修形方式對回差的影響
              從表9.3-28可以看出,在同樣徑向間隙的條件下,采用負等距和負移距修形組合方法可以使擺線輪齒形與針輪齒啥合時所引起的回差只為采用正等距和正移距修形時引起的回差的15.6%。后者的修形組合只適用于對回差要求不高的動力傳動。

          (責任編輯:laugh521521)
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