随着全球能源结构的变化,风能、太阳能、地热和生物质等新能源在本世纪中叶将替代传统一次性能源,并将占整个能源构成中的50％,其中太阳能热发电以其经济性和环保性逐渐受到普遍的关注。因太阳能本身特性,转换效率成为制约太阳能热利用的瓶颈,分析表明太阳能的跟踪与否对其转换效率的影响达37.7%,所以定日镜跟踪技术成为目前及将来太阳能领域研究的重点和热点。齿轮传动因具有恒功率输出、能耗低、结构紧凑等特点,成为定日镜跟踪系统的主要应用形式。因此,研究定日镜跟踪机构的齿轮传动系统的精密传动特性,对定日镜跟踪技术的发展有重要意义,对提升我国太阳能领域的整体水平也有积极的促进作用。　　本课题结合国家自然科学基金资助项目(51075407)——《定日镜齿轮系统精密传动特性及传动精度控制》和重庆市自然科学基金计划重点项目(CSTC,2009BA3020)——《重载精密齿轮传动系统非线性动态特性及传动精度主动控制技术》的研究任务,依据定日镜对其跟踪机构的传动系统提出的既要实现精密传动又要承受重载荷的要求,对自主研制的新型定日镜精密跟踪机构的齿轮传动系统展开了研究工作,主要内容有以下几个方面:　　1)新型精密跟踪机构的结构及误差来源　　介绍自主研制的新型定日镜精密跟踪机构齿轮传动系统的结构特点,探讨系统原始误差来源,分析对系统传动误差或回差影响较大的主要误差因素,选取啮合线分析方法作为本文传动精度的主要分析方法之一。　　2)齿轮传动系统的运动精度分析　　从几何学角度建立定日镜跟踪机构齿轮传动系统的传动误差和回差的数学模型,讨论模型中误差值及其初始相位等随机参数所服从的概率分布及其取值区间。分别用蒙特卡罗法和概率统计法等方法计算跟踪机构的系统传动误差和系统回差,并与其他方法计算的系统传动误差和系统回差结果进行对比分析,得出相关有用结论。　　3)齿轮传动系统传动误差的耦合补偿分析　　以行星齿轮为例,统一其传动误差模型中各误差分量的函数形式,讨论误差耦合补偿的可行性及重要性。通过几何学方法推导出误差分量角频率相同时的耦合误差模型,用数值方法计算并归纳误差分量角频率不同时的耦合规律,在此基础上提出系统传动误差的快速估算法和不改变系统构件其他参数仅通过调整各分量误差初始相位的相互位置关系进行构件安装就能够实现误差间最优补偿的调试装配法。通过实例行星齿轮在不同状况下系统传动误差结果的分析与对比,总结调试装配法的优越性。　　4)定日镜负载特性及其动态传动精度分析　　分析定日镜所受负载的特性,以负载最终传递到跟踪系统输出轴的表现形式将负载分解为弯矩和扭矩,重点讨论扭矩对跟踪机构传动系统的作用机理。从齿轮轮齿的弹性变形和系统振动的位移响应等角度讨论负载作用下齿轮传动系统的动态传动精度问题,并提出相应的技术路线。以齿轮副为实例分析恒定载荷和交变载荷作用下的齿轮传动系统的动态传动精度。　　5)定日镜跟踪机构的实验测试　　利用高精度角度测量仪器对定日镜跟踪机构样机的系统传动误差和系统回差进行实验测试,实验分跟踪机构传动系统在空载和加载两种状态下分别进行,其中加载状态扭矩分为3000N·m和7500N·m两种。因跟踪机构传动系统的正向和反向运转由两套变厚齿轮副和蜗轮蜗杆副分别实现,故不同载荷状态下的实验又分正向和反向运转两种形式进行。利用实验结果验证系统传动误差和回差的理论计算方法及其结果的正确性,并针对相应结果或问题进行分析和说明。