諧波齒輪傳動(dòng)中柔輪與剛輪接觸疲勞試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、諧波齒輪傳動(dòng)是隨著空間技術(shù)的發(fā)展而誕生的一種新型傳動(dòng)方式，其工作原理是利用柔輪的彈性變形波來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或者動(dòng)力傳遞，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)精度高、傳動(dòng)比大等諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、機(jī)器人等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在諧波齒輪傳動(dòng)過程中，柔輪的運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，作為彈性薄壁構(gòu)件需承載交變應(yīng)力，容易造成齒面磨損和疲勞斷裂。因此，建立合適的模型對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)過程中柔輪的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬分析具有重要意義。
　　本文首先針對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)過程中柔輪的

2、錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)了一種新的接觸疲勞試驗(yàn)裝置，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)原理對(duì)裝置各個(gè)零件進(jìn)行強(qiáng)度與剛度校核。并根據(jù)已知參數(shù)、實(shí)際工況與嚙合參數(shù)，設(shè)計(jì)了柔輪與剛輪的基本結(jié)構(gòu)。基于兩者的齒形參數(shù)分別選取兩個(gè)構(gòu)件的單齒，設(shè)計(jì)了疲勞試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)件，并對(duì)整套試驗(yàn)裝置進(jìn)行三維實(shí)體建模。
　　其次，討論了使用有限元分析法求解齒面接觸問題的基本原理，通過軟件ABAQUS建立了試驗(yàn)裝置的有限元模型，基于接觸非線性有限元分析對(duì)試驗(yàn)裝置運(yùn)行過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，得到了裝置

3、關(guān)鍵位置的應(yīng)力場(chǎng)分布情況，并將分析結(jié)果與諧波齒輪傳動(dòng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)實(shí)際工作中諧波齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，研究了法向載荷大小與裝配角度的變化對(duì)裝置運(yùn)行過程中柔輪齒的應(yīng)力場(chǎng)造成的影響。
　　最后，討論了動(dòng)力學(xué)接觸碰撞模型的基本原理，建立了試驗(yàn)裝置的動(dòng)力學(xué)仿真模型。使用ADAMS軟件，根據(jù)試驗(yàn)裝置的工作原理對(duì)其運(yùn)行過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，研究裝置的動(dòng)力學(xué)特性。并通過比較動(dòng)力學(xué)特性，分析不同的位移載荷加載方案與不同的法向載荷大小