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RV减速器可靠性研究与关键件疲劳可靠性分析

作者:2017-10-05 00:32:18阅读:文章来源:
RV减速器是结合行星传动和巧妙地利用曲柄轴实现摆线传动的减速器,具有结构紧凑、过载能力强和可靠性高等优点。目前国内的RV减速器仅处于研究生产阶段,其主要原因是国内生产的RV减速器存在传动精度低、振动噪声大和寿命短等缺点,另外,国内对RV减速器可靠性的探索研究相对较少,且针对RV减速器可靠性方面的理论并不完善,因此,RV减速器可靠性研究对促进其发展有十分重要的工程意义。首先,利用Pro/ENGINEER建立RV减速器各个简化零部件的模型,并根据其相应的位置关系完成装配和相关的检验,然后采用ANSYS Workbench对RV减速器行星齿轮、摆线轮和滚动轴承进行几种特殊工况下的瞬态动力学分析,并以此进一步对其进行疲劳寿命分析,为其寿命预测提供了理论基础。其次,建立RV减速器关键件的结构可靠性计算模型,并完成行星齿轮、摆线轮和滚动轴承的可靠度计算。通过结果可知,行星齿轮和摆线轮的可靠性相对较高,不容易发生损坏,曲柄轴处的滚针轴承受力最大,其可靠度最低,因此,滚针轴承可靠性的高低直接制约着整机的可靠性。再次,利用故障树分析法寻找RV减速器主要构件的故障模式,以RV减速器失效为顶事件建立故障树,分析RV减速器的薄弱环节和影响其正常工作的相关因素,同时,将RV减速器整机故障状态与各零部件的故障状态利用逻辑关系有机地联系在一起,大大提高了分析效率。最后,基于现有的条件设计RV减速器综合试验方案,选择合理的RV减速器失效判据,为RV减速器可靠性试验奠定理论基础。
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-9
  • 第一章 绪论9-13
  • 1.1 研究背景和意义9
  • 1.2 可靠性工程的研究内容9-10
  • 1.2.1 可靠性技术的发展9-10
  • 1.2.2 可靠性技术的研究内容10
  • 1.3 RV减速器及其可靠性研究现状10-12
  • 1.4 本文研究内容12-13
  • 第二章 RV减速器三维建模和分析13-23
  • 2.1 RV减速器工作原理和结构特点13-14
  • 2.1.1 RV减速器工作原理13
  • 2.1.2 RV减速器结构特点13-14
  • 2.2 RV减速器三维建模14-20
  • 2.2.1 行星齿轮建模15-17
  • 2.2.2 摆线轮建模17-19
  • 2.2.3 其它零件建模19-20
  • 2.3 RV减速器装配体干涉检验20-22
  • 2.4 本章小结22-23
  • 第三章 RV减速器关键零部件有限元分析23-44
  • 3.1 概述23-24
  • 3.2 ANSYS软件简介24-25
  • 3.3 RV减速器关键件三维模型简化25
  • 3.4 行星齿轮系统的有限元分析25-30
  • 3.4.1 定义单元属性26
  • 3.4.2 划分网格26-27
  • 3.4.3 施加载荷和约束27
  • 3.4.4 结果分析27-30
  • 3.5 摆线轮系统的有限元分析30-33
  • 3.5.1 定义单元属性30
  • 3.5.2 划分网格30-31
  • 3.5.3 施加载荷和约束31
  • 3.5.4 结果分析31-33
  • 3.6 滚动轴承的有限元分析33-43
  • 3.6.1 滚珠轴承的有限元分析34-38
  • 3.6.2 滚针轴承的有限元分析38-43
  • 3.7 本章小结43-44
  • 第四章 RV减速器关键零部件可靠度计算44-54
  • 4.1 材料的选择44
  • 4.2 行星齿轮可靠性计算44-49
  • 4.2.1 行星齿轮齿面接触疲劳强度可靠度计算45-47
  • 4.2.2 行星齿轮齿根弯曲疲劳强度可靠度计算47-49
  • 4.3 摆线轮系可靠性计算49-51
  • 4.4 滚动轴承可靠性计算51-53
  • 4.5 本章小结53-54
  • 第五章 RV减速器故障树分析54-60
  • 5.1 RV减速器常见故障模式和失效机理54-57
  • 5.1.1 行星齿轮故障及失效机理54-55
  • 5.1.2 摆线轮与针齿故障及失效机理55
  • 5.1.3 滚动轴承故障及失效机理55-56
  • 5.1.4 曲柄轴故障及失效机理56-57
  • 5.2 RV减速器故障树的建立57-59
  • 5.2.1 故障树分析法产生的背景及意义57
  • 5.2.2 故障树分析法的特点及应用范围57-58
  • 5.2.3 故障树的建立58-59
  • 5.3 本章小结59-60
  • 第六章 RV减速器可靠性试验方案设计60-64
  • 6.1 试验方案的概述60-61
  • 6.1.1 加载方法的确定60
  • 6.1.2 失效标准的选择60-61
  • 6.1.3 加载时间的确定61
  • 6.2 试验步骤61-63
  • 6.3 跑合试验63
  • 6.4 试验数据的记录63
  • 6.5 本章小结63-64
  • 第七章 结论与展望64-66
  • 7.1 主要结论64
  • 7.2 研究展望64-66
  • 参考文献66-70
  • 在学期间的研究成果70-71
  • 致谢71

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