Проектирование и экспериментальное исследование привода системы автоматического управления с волновой зубчатой передачей

Совершенствование систем автоматического управления невозможно без создания новых современных конструкций механических приводов, обеспечивающих высокую точность, малый приведенный момент инерции и большой коэффициент полезного действия. Этими качествами обладают волновые зубчатые передачи. Рассмотрена конструкция электромеханического привода с волновой зубчатой передачей, предназначенного для системы автоматического управления. Приведены технические характеристики привода. Описаны экспериментальные стенды, методики проведения испытаний и обработки данных. Представлены результаты экспериментальных исследований коэффициента полезного действия, мертвого хода и крутильной жесткости, погрешности передаточного отношения, виброактивности и амплитудно-частотной характеристики редуктора. Проведено сравнение результатов экспериментов с данными аналогичных исследований, выполненных на приводах с волновой зубчатой передачей.

Литература

[1] Геращенко А.Н., Постников В.А., Самсонович С.М. Пневматические, гидравлические и электрические приводы летательных аппаратов на основе волновых исполнительных механизмов. Москва, Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. 547 с.

[2] Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. Москва, Высшая школа, 1981. 183 с.

[3] Tarabarin V., Tarabarina Z. Alternative in Harmonic Train Design. Proceedings of EUCOMES 08, the Second European Conference on Mechanism Science, ed. Marco Ceccarelli, Springer, 2009, pp. 397–403.

[4] Golovin A., Tarabarin V. Russian Model from the Mechanisms Collection of Bauman University. Springer, 2008. 245 p.

[5] Dudley D.W. Gear Handbook. The Design, Manufacture, and Application of Gears. Harmonic Drive Arrangement. New York, Toronto, London, Sydney, McGRaw–hill Book Company, 1962, pp. 335–343.

[6] Ивашов Е.Н., Рысаков С.В., Панфилова Е.С., Шихов А.И. Задачи экспериментальных исследований волновых передач и требования к стендовой оснастке. Успехи современного естествознания, 2014, № 12–5, с. 596–600.

[7] Клеников С.С., Панферов А.П., Амосова Э.П. Основные сведения и краткий обзор работ по волновым передачам, опубликованным в период с 1962 по 1982 годы включительно. Сообщение 3. Депонировано ВИНИТИ 20.11.84 № 7442-84. Завод-ВТУЗ при Московском Автомобильном заводе имени И.А. Лихачева, 1984. 184 с.

[8] Семин Ю.И., Тарабарин В.Б. Снижение вибраций приводов роботов с волновыми зубчатыми передачами. Тр. МВТУ, 1988, № 504, с. 53–59.

[9] Андриенко Л.А., Шешулина Н.Б. Экспериментальное исследование крутильной жесткости волновой зубчатой передачи. Инженерный вестник, 2015, № 10. URL: http://engsi.ru/doc/813868.html (дата обращения 15 марта 2017).

[10] Гилета В.П., Барис А.В. Коэффициент полезного действия волновой передачи. Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации, 2014, № 2–3 (23–24), с. 50–56.

[11] Taghirad H.D., Belanger P.R., Helmy A. An Experimental Study on Harmonic Drives. Technical Report Submitted to International Submarine Engineering Ltd., Port Coquitlam BC, V3C, 2M8, Center for Intelligent Machines, McGill University, 1 March 1996. 37 p.

[12] Tuttle T.D. Understanding and Modeling the Behavior of a Harmonic Drive Gear Transmission the degree of Master of Science in Mechanical Engineering. Massachusetts, Artificial Intelligence Laboratory, 1992. 322 p.

[13] Hidaka T., Sasahara M., Tanioka Y., Okada K. Torsional Vibration in the Robot Due to Wave Gears. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series C, 1986, vol. 52, is. 480, pp. 2207–2212.

[14] Hidaka T., Ishida T., Zhang Y., Sentoku H., Sasahara M., Tanioka Y. Theoretical Analysis of the Vibration in a Robot due to a Strain Wave Gearing. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series C, 1989, vol. 55, is. 516, pp. 1864–1871.