圆柱凸轮-锥滚子传动机构
负载增107%，扭矩减半
在扭矩-效率耦合模型指导下优化，实现同等驱动扭矩下承载能力大幅提升的机械传动单元。
75731199 · Wenzhi, Wu · 吴世军 · 蔡巍 · 杨灿军
Results in Engineering 2026
参数信息
- 理论峰值驱动扭矩
- 26.94 N·m
- 实验验证最大负载
- 3101 N
- 理论机械效率
- 82.71 %
- 凸轮-滚子总体积缩减
- 14.6 %
- 理论峰值驱动扭矩最大相对误差
- 2.9 %
- 理论机械效率最大绝对偏差
- 2.19 percentage points
- 实验机械效率变化
- -4.4 percentage points
- 承载增益
- 107.2 %
技术优势
扭矩减半
优化后理论峰值驱动扭矩从55.07 N·m降至26.94 N·m，降幅51.1%，减轻驱动系统负担。
承载翻倍
在相近峰值驱动扭矩（约27.1 N·m）下，实验验证的最大负载从1497 N增至3101 N，提升107.2%。
模型可信
理论峰值驱动扭矩与实验均值最大相对误差仅2.9%，效率最大绝对偏差2.19个百分点。
体积缩减
优化使凸轮-滚子总体积减少14.6%，利于设备紧凑化。
应用场景
- 重载机械传动：同等驱动扭矩下直接提升设备承载上限，替代传统重载传动级
- 工业机器人关节：压缩体积、降低驱动需求，适配关节空间受限场景
- 精密凸轮机构：验证的扭矩-效率模型指导凸轮轮廓优化，提升精密传动可预测性