雙圓弧諧波齒輪傳動側(cè)隙分析及齒間載荷分布研究.pdf

1、本文主要對雙圓弧齒形諧波齒輪傳動中的柔輪載荷分布與變形之間的協(xié)調(diào)變形關(guān)系進(jìn)行了研究,并通過有限元和數(shù)學(xué)方法求得協(xié)調(diào)變形下的載荷分布。進(jìn)一步在兩種計算結(jié)果的基礎(chǔ)上研究了齒廓參數(shù)、柔輪和波發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)對齒面載荷分布的影響。
　　文中首先分析了柔輪發(fā)生變形后各構(gòu)件間的坐標(biāo)關(guān)系,給出了四力滾輪波發(fā)生器作用下的柔輪中線的極坐標(biāo)方程的通式,對雙圓弧齒形在諧波齒輪傳動系統(tǒng)中的齒廓方程進(jìn)行了推導(dǎo),這些是諧波齒輪理論分析的基礎(chǔ)。
　　在初始

2、側(cè)隙分布的求解中,不同于漸開線齒形的諧波齒輪側(cè)隙求解方法,這里采用了適合于雙圓弧齒形諧波齒輪側(cè)隙的求解方法。通過先求解齒廓間最短距離,進(jìn)而求得齒廓側(cè)隙。分析了不同波發(fā)生器、不同負(fù)載、不同齒廓參數(shù)時的初始側(cè)隙分布,得到了其中的影響規(guī)律。
　　柔輪的變形是由波發(fā)生器和載荷共同作用的結(jié)果。柔輪的變形主要包括柔輪殼體的扭轉(zhuǎn)變形和柔輪輪齒的彎曲、接觸變形。載荷作用下,柔輪的變形使柔輪和剛輪輪齒間側(cè)隙消除而仍然保持嚙合。根據(jù)這一點,建立了表征

3、多齒接觸變形協(xié)調(diào)的數(shù)學(xué)模型。計算了在不同波發(fā)生器、不同負(fù)載、不同齒廓參數(shù)下的齒間載荷分布,得到了其中的影響規(guī)律。
　　建立了工作狀態(tài)下的諧波齒輪傳動系統(tǒng)的三維模型,并導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行網(wǎng)格劃分并定義波發(fā)生器與柔輪筒壁、柔輪齒與剛輪齒的接觸關(guān)系,應(yīng)用薄殼幾何非線性理論對柔輪進(jìn)行有限元分析。同樣以分別波發(fā)生器形狀、負(fù)載大小、齒廓參數(shù)為自變量對柔輪齒間載荷分布進(jìn)行研究,討論實際工況下的載荷分布與理論計算結(jié)果的關(guān)聯(lián)。得到結(jié)論:理論計算方