谐波减速器传动精度及动力学特性实验研究

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1、分类号密h_%辑国地續硕士学位论文‘：-•.-..；‘•.‘••»‘d»谐波减速器传动精度及动力学特性实验研究学号:2002120010研究生:尹之祥专业:机械工程研究方向：机械电子工程指导教师：杨运强教授2015年5月声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢签名：开之祥日期:2P1

2、右、b关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被査阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。^vjr-•保密（一年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：•导师签名Zol^L2分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文谐波减速器传动精度及动力学特性实验研究学号：2002120010研究生：尹之祥专业：机械工程研究方向：机械电子工程指导教师：杨运强教授2015年5月ADissertationSubmittedtoChinaUniv

3、ersityofGeosciencesforMasterDegreeStudiesonTransmissionPrecisionandDynamicCharacteristicsofHarmonicReducerMasterCandidate:YinZhixiangMajor:MechanicalEngineeringStudyOrientation:MechatronicsEngineeringDissertationSupervisor:Prof.YangYunqiangChinaUniversityofGeosciences(Beijing)M

4、ay,2015摘要谐波减速器是航天机械的重要传动部件，主要完成运动和动力的传递以及机构连接的任务，是航空航天机械在运动过程中保证其精度、承载能力、运动安全性以及运动稳定性等一系列问题的关键。然而，目前谐波减速器的非线性摩擦、运动精度、滞回刚度等动力学理论研究还不完善，严重制约了航天机械的发展。因此，从研制谐波传动运动精度及动力学特性测试平台出发，设计非线性摩擦实验、传动误差实验和滞回刚度实验，研究谐波减速器的动力学特征，本文主要进行了以下四方面工作：1）研制了谐波减速器传动精度及动力学特性测试平台，能进行非线性摩擦实验、传动误差测试实验、滞回刚度测试

5、实验，测试平台扩展性较强。2）建立了低速及超低速工况下的谐波传动力矩Coulomb-Stick-Stribeck模型，根据实验数据对模型参数进行了辨识，并对关键参量对摩擦特性的影响进行了定量分析。3）绘制了谐波减速器的滞回刚度曲线，发现了滞回刚度与柔轮的工位无关，并且发现了扭转刚度在不同扭矩下的规律。4）考虑了谐波减速器变刚度效应，基于等效刚度、阻尼与转动惯量链，建立了谐波传动等效动力学模型。通过数值模拟，研究了等效刚度、阻尼与转动惯量对谐波减速器传动误差的影响，并通过实验验证了动力学模型的正确性。以上工作将为含谐波传动的航天器关键部件的运行精度及控

6、制方法提供设计参考。关键词：谐波减速器；动力学特性；非线性摩擦；滞回刚度；传动误差IAbstractAharmonicreducerisakeycomponentofthespacecrafttransmissionsystem,toaccomplishthetaskofmovement,transmissiontorqueandbodyconnection,anditisthekeypartofaerospacemachinerytoguaranteeprecision,carryingcapacity,movingsafetyandstabili

7、tyintheprocessofmovement.However,thedynamicstheoryofnonlinearfriction,motionprecision,andhystereticstiffnessisnotperfect,andrestrictthedevelopmentofaerospacemachineryseriously.Therefore,thepaperhasdevelopedthemotionprecisionanddynamiccharacteristictestplatformofharmonicreducer,

8、anddesignednonlinearfrictionexperiment,motionprecision