谐波齿轮传动装置的传动精度分析.pdf

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1、第23卷第2期2010年3月机电产品开笈与剀新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．23，No．2Mar．。2010文章编号：1002—6673(2010)02--009-03谐波齿轮传动装置的传动精度分析李召华，杨帆，韩梅(空军第一航空学院，河南信阳464000)摘要：根据谐波齿轮传动装置精度分析的数学模型，综合考虑多种因素对传动精度的影响，获得了系统传动精度对各影响因素的灵敏度。基于所获得的各影响因素及其相应的灵敏度结论。找出了影响系统传动精度的规律。研究成果为谐波齿轮传

2、动装置中影响传动精度因素的参数优化及提高提供了重要的理论依据，同时也有助于其它高精密机械传动精度的研究。关键词：谐波齿轮传动装置：灵敏度分析中图分类号：THl22文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2010．02．004TransmissionAccuracyofHarmonicDriveGearingLIZhao-Hua，YANGFan。HANMei(TheFirstAviationCollegeofAirForce，XinyangHenan464000，China)Abstract：Thedefinition

3、oftransmissionaccuracysemitivityandthecorrespondcalculationalmethodarepresented，andtheresultSofthesensitivityareobtainedbasedonthesensitivityanalysisofthecomputationalmodelofHarmonicDriveGearinginconsiderationofmanyfac—tors．Thenthedisciplinarianofaffectingtransmissionaccuracye

4、fl]ciendyandhowtheyworkaredescribed．Thecurrentworkisusefultoim—provetransmissionaccuracyandparameteroptimizationofHarmonicDriveGearingaswegasbeneficialtotheresearchonotherhighaccn—racymechanicaldrives．Keywords：harmonicdrivegearing；sensitivityanalysis0引言运动误差是精密谐波齿轮传动中的一项重要性能指标。

5、几十年来国内外谐波传动领域的许多研究人员不断进行这方面的探索，并得出了一些有用的结论。而在以前的研究中，没有使用灵敏度分析方法对影响传动精度的各因素进行灵敏度分析．对于各因素对传动精度的影响程度缺乏进一步的把握。本文以椭圆凸轮波发生器谐波齿轮传动装置为研究对象，综合考虑各零件加工误差、装配误差、轴承间隙和径向跳动等因素对传动精度的影响，根据该装置非线性计算模型。利用灵敏度分析方法，分析了各影响因素对传动精度的影响，并从中找出其影响规律。1传动精度的计算谐波齿轮传动运动误差的产生，来源于构成该传动收稿日期：2010—01-20作者简介：李召华。主要研

6、究方向：机械设计及理论。装置的各个零部件的加工及装配误差。因此首先要分析形成该运动误差的各个原始误差．得到各个误差的计算式，然后考虑谐波齿轮传动的同时啮合齿数、对称啮合的特征，利用概率法计算出总误差△币的表达式，这里直接采用文献[2】提出的公式计算总误差△中：△击：k×兰罂生‘怕．1×。可丽d’×式中：F。I一刚轮周节累计误差；F厂刚轮切向相邻齿综合误差；fP。一柔轮周节累计误差；缸一柔轮切向相邻齿综合误差；E，f，E2f，E3：f，Eif等为相应偏心误差向量的公差值；单位均为斗m。2灵敏度分析方法灵敏度是各影响因素(如零件加工误差、装配误差、轴承

7、间隙、径向跳动等)对系统传动精度的变化率。因影响因素对系统传动精度的影响程度不同．故需9·开发与创新·求出其相应的灵敏度，来把握各因素对系统传动精度的影响规律，确定较为敏感的主要影响因素及区域，为谐J波齿轮系统的设计提供依据。对各影响因素采用数值微分方法进行灵敏度分析。设系统各影响因素x=【x。，X”．，·xk】为设计变量，目标函数也就是系统的传动精度为：f(x)=f(xl’x2，．．．'xk)(2)目标函数对设计变量的灵敏度为：vf-【要，要，．．．，兽】(3)IOxlDx2oxk为了提高计算灵敏度的准确度，在具体计算系统传动精度对某一因素的灵敏

8、度时，先假定这个因素的变化!范围为(ai，b；)，然后在此变化范围内，取N个数据点计；算系统传动精度，并将计算结果拟合成传