一种基于多因素耦合的谐波减速器传动精度逆向分析方法
An Inverse Analysis Method of Transmission Accuracy of Harmonic Reducer based on Multi-factor Coupling
- 机械传动 2021年45卷第3期 页码：19-24
- 作者机构：
1.北京卫星制造厂有限公司， 北京 100094
2.中国空间技术研究院 总体部， 北京 100094
- 作者简介：
赵琳娜（1988— ），女，辽宁沈阳人，硕士研究生，工程师，从事大型空间可展开机构高精密驱动组件装调测试技术研究。
- 基金信息：载人航天预研项目(040102);河南省科技重大专项(161100210100)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.004
中图分类号：
扫 描 看 全 文
赵琳娜,汪龙,方金等.一种基于多因素耦合的谐波减速器传动精度逆向分析方法[J].机械传动,2021,45(03):19-24.
Zhao Linna,Wang Long,Fang Jin,et al.An Inverse Analysis Method of Transmission Accuracy of Harmonic Reducer based on Multi-factor Coupling[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(03):19-24.
赵琳娜,汪龙,方金等.一种基于多因素耦合的谐波减速器传动精度逆向分析方法[J].机械传动,2021,45(03):19-24. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.004.
Zhao Linna,Wang Long,Fang Jin,et al.An Inverse Analysis Method of Transmission Accuracy of Harmonic Reducer based on Multi-factor Coupling[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(03):19-24. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.004.
摘要
谐波减速器的传动误差是由零件加工及装配过程中的几何偏心和运动偏心等偏心矢量耦合而成的，具有频域性特点，并且各种单因素引起的传动误差分布概率符合瑞利分布。通过空间运动学、谐波啮合原理，建立了基于瑞利分布的传动误差多因素耦合模型，完成了置信区间可达99%的谐波减速器传动误差的预判模型。通过预判模型能够计算出各传动误差源的权重系数，提出一种基于误差源权重系数、从控制零件加工制造精度重新优化分配传动误差的逆向分析方法，在满足传动误差设计指标的同时，可最大程度降低加工制造的难度及成本，具有重要的工程应用价值。最后，针对40型谐波齿轮减速器进行传动精度的逆向理论分析和实验验证对比，实测结果与理论计算值吻合。
Abstract
Transmission error of harmonic reducer is coupled by eccentric vectors such as geometric eccentricity and motion eccentricity during parts machining and assembly， and has frequency domain characteristics. The probability of transmission error distribution caused by various single factors conforms to Rayleigh distribution. The multi-factor coupling model of transmission error based on Rayleigh distribution is established through spatial kinematics and harmonic engagement principle， and a prediction model of transmission error of harmonic reducer with confidence interval up to 99% is completed. The weight coefficient of each transmission error source can be calculated by the prediction model. An inverse analysis method based on weight coefficient of error source to re-optimize allocation of transmission error from control of machining and manufacturing accuracy of parts is proposed， which can reduce the difficulty and cost of machining and manufacturing to the greatest extent while meeting the design index of transmission error and has important engineering application value. Finally， the reverse theoretical analysis and experimental verification comparison of transmission accuracy of 40 type harmonic gear reducer are carried out. The measured results agree with the theoretical calculation values.
关键词
谐波减速器传动精度概率模型逆向分析
Keywords
Harmonic reducerTransmission accuracyProbability modelInverse analysis
references
丰飞，王炜，唐丽娜，等.空间高精度谐波减速器的应用及其发展趋势［J］.机械传动，2014，38（10）：98-107.
FENG Fei，WANG Wei，TANG Li'na，et al.Application and development trends of the space harmonic reducer with high precision［J］.Journal of Mechanical Transmission，2014，38（10）：98-107.
裴欣，张立华，周广武，等.谐波齿轮传动装置的动态传动误差分析［J］.工程科学与技术，2019，51（4）：163-170.
PEI Xin，ZHANG Lihua，ZHOU Guangwu，et al.Dynamic transmission error analysis of harmonic gear drive［J］.Engineering Science and technology，2019，51（4）：163-170.
LI Z H，YANG F，HAN M.Transmission accuracy of harmonic drive gearing［J］.Development & Innovation of Machinery and Electrical Products，2010，2：145-166.
GRAVAGNO F，MUCINO V H，PENNESTRI E.Influence of wave generator profile on the pure kinematic error and centrodes of harmonic drive［J］.Mechanism and Machine Theory，2016，104：100-117.
沈允文，叶庆泰.谐波齿轮传动的理论和设计［M］.北京：机械工业出版社，1985：12-15.
SHEN Yunwen，YE Qingtai.Theory and design of harmonic gear drive［M］.Beijing：Mechanical Industry Press，1985：12-15.
沙晓晨，范元勋.谐波减速器传动误差的研究［J］.机械制造与自动化，2015，44（5）：50-54.
SHA Xiaochen，FAN Yuanxun.Study on transmission error of harmonic reducer［J］.Machinery Manufacturing and Automation，2015，44（5）：50-54.
张金洋，张建国，彭文胜，等.基于PCE的谐波减速器动态精度不确定性分析［J］.北京航空航天大学学报，2018，44（5）：1056-1065.
ZHANG Jinyang，ZHANG Jianguo，PENG Wensheng，et al.Uncertainty analysis of dynamic accuracy of harmonic reducer based on PCE［J］.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2018，44（5）：1056-1065.
陶孟仑，陈阳鹏，陈定方，等.谐波减速器测试技术研究现状及展望［J］.机械传动，2018，42（7）：175-180.
TAO Menglun，CHEN Yangpeng，CHEN Dingfang，et al.Research status and prospect of harmonic reducer testing technology［J］.Journal of Mechanical Transmission，2018，42（7）：175-180.
TONG Q B，JIAO C Q，NING T，et al.Harmonic gear reducer transmission error analysis and detection［J］.Advanced Materials Research，2013，711：375-380.
CHEN X X，LIN S Z，XING J Z，et al.Assembly model of harmonic gear based on elastic component deformation［J］.Computer Integrated Manufacturing Systems，2011，17（2）：338-343.
汪龙，刘博，张加波，等.谐波齿轮减速器间隙空程分析［J］.机械传动，2019，43（3）：126-129.
WANG Long，LIU Bo，ZHANG Jiabo，et al.Analysis of clearance of harmonic gear reducer［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（3）：126-129.
万庆祝，陆志刚，王科，等.精密谐波齿轮减速器传动误差分析［J］.仪表技术与传感器，2013（5）：51-54.
WAN Qingzhu，LU Zhigang，WANG Ke，et al.Precision harmonic gear reducer transmission error analysis［J］.Instrument Technique and Sensor，2013（5）：51-54.
刘明霞，张宇，杨慕升，等.基于瑞利分布的形位误差统计过程控制比较研究［J］.山东理工大学学报（自然科学版），2008，22（2）：53-56.
LIU Mingxia，ZHANG Yu，YANG Musheng，et al.Comparative research on statistical process control of form and position error based on rayleigh distribution［J］.Journal of Shandong University of Technology（Natural Science Edition），2008，22（2）：53-56.
0
浏览量
3
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies