1. 研究目的与意义

近年来随着机器人技术日益发展，针对机器人关节减速器承载能力和传动精度等性能指标的研究备受关注。

轻量化、小型化、标准化、低噪声和低震动正逐渐成为减速器的发展趋势。

国内目前应用广泛的是谐波减速器和rv减速器，近年来，基于行星滚柱丝杠（planetary roller screw简称prs）设计的精密丝杆类减速器以其轮系和丝杆可实现旋转运动与直线运动双向可逆性转化以及凭借承载能力大、传动精度高、频响迅速，寿命更长等特点逐渐应用于航空航天、医疗机械、数控机床以及精密仪器等领域。

2. 课题关键问题和重难点

1、要进行模态分析，需要先进行对行星滚柱丝杠减速器的三维建模，原始数据需要根据文献资料自行拟定，所做出的建模需要将模型另存为step、igs、parasolid 等格式，在workbench 中采用 import 命令导入进行有限元分析。

2、模态分析需要将系统离散化，转化为若干点的多自由度系统，其次将所需求解的微分方程解耦成为独立的方程，并单独求解得到各阶模态。

因此，如何建模、设定材料参数、设置接触对、划分网格、设定求解类型以及求解是解决问题的关键。

3. 国内外研究现状（文献综述）

减速器是以匹配转速和传递转矩为作用的一种相对精密的动力传达机构，几乎在各式各样的机械传动系统中都可以见到它的踪迹，无论是航空航天，数控机床，医疗设备等高科技精密仪器，还是日常生活中所常见的家电，钟表中，其应用从大动力传输工作，到轻载荷，精微传输都可以见到减速器的踪影。

减速器按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器，但随着科技的发展，承载能力和传动精度这两个性能指标逐渐出现在高精度机械设备研究的课题中，也因此诞生了一批诸如谐波减速器，rv减速器和丝杆类减速器等优秀的减速器，谐波减速器具有体积小，重量轻，传动平稳，精度高的特点，但因其柔轮刚度不高，且易磨损，所以不能应用于一些承载能力要求高的场合，rv减速器克服了一般摆线针轮减速器负荷低的缺点，而且因为其可实现小型化、轻量化，并且传动比范围大、寿命长、精度保持稳定且频响迅速、传动平稳等一系列优点，日益受到国内外的广泛关注。

我国新型减速器的研发能力与发达国家相比仍然存在较大差距，尤其是研制出具有结构紧凑，传动精度高，承载能力大的减速器一直是制约我国减速器发展的瓶颈。

4. 研究方案

1、通过pro/e对行星滚柱丝杠机构进行三维建模。

2、模态分析可以采用有限元的方法获得，首先将要分析的系统离散化，转化为若干点的多自由度系统，其次将所需求解的微分方程解耦成为独立的方程，并单独求解得到各阶模态。

采用有限元仿真技术分析了机构的6阶固有频率，得到了各阶模态主振型图，研究丝杆和轮系工作空间位置等因素对丝杆固有频率的影响。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。

英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统。