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FA新型摆线针轮行星传动减速器是当今世界上最新发展的传动装置,较机器人常用的谐波传动有较高的疲劳强度、刚度和寿命,而且回转精度高。因此该种FA减速机除了普通传动中的高承载应用以外,在工业机器人传动中正在得到越来越多的应用。 本文在已有研究的理论基础上,对FA新型摆线针轮行星传动(以下简称FA针摆传动)进行了深入的研究。 在摆线轮与针齿齿面受力分析方面,针对等距与移距组合修形齿廓提出了一种适用于实际齿面的有隙动态啮合的受力方法。该方法主要是从整个传动过程中动态地考虑摆线轮与针齿齿面的受力情况,依据摆线轮与针齿的实际最先接触点的分布区间不同,对不同的等距与移距组合修形方式分别给出了动态受力分析方法,并且在整个传动过程中进行了优化搜寻,从而得出了整个传动过程中的接触力动态变化规律,相对以前的受力分析方法,计算的精度和准确性得到了提高。 此外,为了更加方便的进行摆线轮齿面动态受力计算,本文又编制了一种动态受力分析软件。该软件能够提供机型的主要参数、动态受力结果和动态受力曲线。 当FA针摆传动应用于高精度控制传动系统,特别是机器人传动中,对扭转刚度有严格的要求,通常在额定转矩下,由扭转弹性变形引起的弹性回差必须满足一定的精度,因此,在设计这种传动过程中,有必要对整机的刚度进行分析。本文在考虑能够影响刚度的各种弹性因素情况下,首次对FA针摆传动的刚度进行了计算,并建立了整机刚度的数学模型。 为了验证摆线轮和针齿齿面受力分析理论,本文在研究接触问题的基础上,采用国际上最先进的有限元分析软件ANSYS,建立了摆线轮与针齿接触的有限元模型,首次对针齿与摆线轮进行了静态的三维接触分析,得出了摆线轮与针齿之间的接触状态,结果与本文提出的受力分析方法一致。与此同时,本文也建立了输出柱销与摆线轮销孔接触的有限元模型,首次对其进行了静态的三维接触分析,计算结果与前人提出的销孔式输出机构有隙动态受力分析方法相吻合。利用前面成熟的接触分析方法,对摆线轮与针齿和输出柱销与摆线轮销孔啮合过程中的变形进行了有限元分析计算,首次探讨了利用有限元法计算FA针摆传动整机