基于空间曲线啮合方程的微小机械传动机构设计理论

本课题提出的基于空间曲线啮合原理的传动机构是属于原创性（发明专利内容）的应用基础研究，它完全不同于传统的曲面啮合传动机构（齿轮，蜗杆）的啮合原理。这种新型传动机构具有空间尺寸小（与蜗杆相比）、传动比大（与齿轮相比）、重量轻、成本低等特点。本课题基于前期研究建立的空间曲线啮合基本方程，将系统地研究建立新型传动机构的设计理论。以微分几何为基础进行运动学和动力学分析，建立刚性模型空间曲线啮合方程修正公式。以数值分析为工具，结合三维模拟仿真和实验，研究弹性变形对传动的影响，通过力学和有限元结合研究弹性变形力与传动力耦合作用效应，建立传动力和动载荷计算公式和修正系数，建立弹性模型空间曲线啮合方程修正公式；建立失效准则和几何尺寸、传动比、强度计算公式等。前期研究该机构已应用于微小管道机器人。它特别适用于微小空间交叉轴传动，将广泛应用于小动力、轻质量、运动传递或分度为主的微小型/微型机械装置。