行星減速機(jī)是機電設備的(de)核心功能組(zǔ)件。 隨著產品對空間(jiān)和質量的要求越來越嚴格,高精密行星減(jiǎn)速機應運而生,這也影響了減速機的精度和精度保持率,輸入(rù)輸出性能,振動,噪聲,可靠性和(hé)預(yù)期壽命提出了更高的要求 。 傳統的行星減速(sù)機設計技術很難滿足產品開(kāi)發的要求。對高精密行星減速機開發中的關(guān)鍵核心設計(jì)技(jì)術進行了分析和討論。
1.動態設(shè)計與分析
高精密行星減速機,一方麵,減速(sù)機要求具有(yǒu)較高的剛度以抵抗內部和外部幹擾(rǎo)。 另一方麵,由於減速機的要求,集成度,小型化和低能耗將(jiāng)不可避免地導致剛度的降低,這嚴重(chóng)影響了其動態響應特性。 正是由於它們(men)之間(jiān)的矛盾,才得出了(le)行星減速(sù)機動態特性的設計和分析技術(shù)。 在滿足(zú)設計和製造要求的前提下,如何實現更輕的重量,更低的振動(dòng)和噪聲,更高的效率以及更(gèng)好的可靠(kào)性的綜合性能是當(dāng)今減速機領域的熱門話題。 為(wéi)了獲得最佳的行星綜合性能減速機,國內外(wài)學者對行星減速機的動態(tài)設計與(yǔ)分析進行了大量研究。
通常(cháng),動態設計技術是研發(fā)不可或(huò)缺的技(jì)術高精密行星減速機。 主要有兩種方(fāng)式,一種是基(jī)於數字模型的仿真(zhēn)技術,另一種是基於解析模型(xíng)的技(jì)術(shù)。 分析技術。動態設計技術研究的核(hé)心是係統本身的幾何精度和係統剛度帶(dài)來的傳動精度,傳動效率,振動(dòng)和噪聲,結構強度和使用壽命,然(rán)後是減速機(jī)的優化設計。
2.多物理場(chǎng)耦合(hé)和建模分析技術
高精密(mì)行星減速機在複(fù)雜的多(duō)物理場(chǎng)耦合條件下工作更多(duō)。因此,減速機係統的設計是進行多物理場耦合建模與分析的重要(yào)環節。 多(duō)物(wù)理場耦合是指由兩個或多個場的相互作用形成的物理現象(xiàng),例如流體與結構的相互作用,固和液、氣和液等。
減速機的工(gōng)作過程是物理場例如流場,溫度場和結構應力場的複合(hé)相互(hù)作用的過程。 在設計分析中應考(kǎo)慮多個物理場之間(jiān)的耦合效應。 高精密行星減速機尺寸小,熱源多,散熱麵積小,傳遞扭矩大,速度高,齒輪和軸承的高速旋(xuán)轉以及齒輪齒之間的齧合摩(mó)擦(cā)會在運行期間產生大量熱量。 因此,散熱不足會導致減速機中的(de)溫度升(shēng)高,從而(ér)在結構中造成一定(dìng)程度的熱變形和(hé)熱(rè)應力(lì)。 另外,行星減速機需要很高的組裝(zhuāng)精度(dù)。 由溫度場的變化引起(qǐ)的結構變形將(jiāng)在齒輪軸的位置(zhì)造成一定(dìng)程度(dù)的偏差,並且在高速操作期間結構的(de)相對位置的偏差將引起嚴重的振動和聲音輻(fú)射(shè)。 因此,行星齒輪減速機的設計需要考慮多個物理場之間的耦合,即流固耦合,熱聲振動耦合等。
設計高精密行星減速機,需要考慮多個物理之(zhī)間的相互作用。 這種相互作用稱為“耦合”。 由(yóu)於不同物理場的本構方程來自不同學科,因此對這(zhè)些不同物理(lǐ)場進行耦合(hé)計算的有效方法是數字仿真技術,而(ér)“場”之間的“耦(ǒu)合”模型決定了相互作用,這直接表征了 “場”之間的耦(ǒu)合強度。 高精度(dù)行星減速機多場耦合分析技(jì)術(shù)已經(jīng)成為減速機設計中(zhōng)的關(guān)鍵技術之一。
3.可靠性設計(jì)和(hé)壽命預測技術
可靠性設計技術是行星(xīng)減速機設計的重要組成部分。 傳統的基於靜力學的齒輪彎(wān)曲疲勞和點蝕腐蝕疲勞的計算方法,其計算理想性太大,安全(quán)係數值過大,壽命的預測精度不足。 通常,僅計算一對齧合齒。 由於高精密(mì)行星(xīng)減速機本身限製了係(xì)統中變速箱結構的(de)尺寸,因此將重量設(shè)置得更輕,這表明結構尺寸相同的齒輪及其零件必須承受更大的載荷,這需要更精確的設計和更好的優化。
行星(xīng)減速機的可靠性和壽命主要體現在傳(chuán)輸精度的下降,振動幅度的增加,噪聲的增加以及相關(guān)零(líng)件的損壞。 目前,減速機(jī)附近的可靠性設計和壽命預測技術主要體現在現代數字模擬仿真計算和基於操作信(xìn)號的數據分析中。
高精密行星減速機可靠性設計是產(chǎn)品性能的保證。 它不僅需要在設計階段計算強度和(hé)壽命,還需要以強度和壽命為目標的組件設計。 當前,廣(guǎng)泛使用的數據統計分析方法是基於(yú)現有產品和模擬產品的,沒有(yǒu)可靠性虛擬仿真技術就不可(kě)能開發新設計(jì)的產品。
行星減速機設計技術在高科技產品的開發中起著核心作用。 本文詳細(xì)分析了高精密行(háng)星減速機開發中的三種關鍵核心設計技術(shù)。 動(dòng)態設計和分(fèn)析技術是減速機(jī)開發過(guò)程中優化設計的基(jī)礎; 多物理場耦合建模與分析技術是減速機發展(zhǎn)中的核心分析技術; 可靠性設計和壽命預測技術是產品性(xìng)能的(de)保證。 行星(xīng)減速機是(shì)機電設備的核心功(gōng)能組件。 隨著產品對空間和質量的要求越來越嚴格,高精密行星減速機應運(yùn)而生,這也影響了減速機的精度和精度保持率,輸入輸出性能,振(zhèn)動,噪聲,可靠性和預期壽命提出了更高的要求。
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