不同參數(shù)對諧波減速器柔輪動態(tài)特性的影響.pdf

1、諧波齒輪傳動具有小體積、輕量化、高精度、高剛度、大傳動比等優(yōu)點，國外發(fā)達國家已成功將諧波齒輪傳動應(yīng)用于航空航天、雷達系統(tǒng)、機器人等領(lǐng)域，雖然國內(nèi)外學(xué)者針對諧波齒輪傳動進行了不同程度的研究，然而隨著我國中國航空航天、先進制造、機器人等領(lǐng)域的迅速發(fā)展以及“中國智造”、“中國制造2025規(guī)劃”等工程的提出，對先進的諧波齒輪傳動提出了更高的要求。因此，從嚙合原理上分析研究諧波減速器的運動規(guī)律，分析諧波減速器核心部件柔輪的變形規(guī)律、接觸應(yīng)力等問題

2、顯得尤為重要，該研究可以為后續(xù)諧波減速器優(yōu)化、制造高性能諧波傳動系統(tǒng)提供理論支撐。本文以課題所研制諧波減速器為研究對象，首先從理論上分析概述了諧波減速器的結(jié)構(gòu)特點、基本原理，其次設(shè)計課題所要求的諧波減速器，運用 SolidWorks建立諧波減速器三維模型，基于Ansys Workbench分析諧波減速器柔輪的變形規(guī)律，固有特性等，然后從理論出發(fā)，運用MATLAB分析計算柔輪變形規(guī)律及彎曲應(yīng)力，最后根據(jù)所設(shè)計諧波減速器加工實物進行實驗分析

3、。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①根據(jù)課題對傳動比及尺寸的要求設(shè)計諧波減速器，校核主要零部件材料、壽命、耐磨性達到使用要求；②運用理論計算諧波減速器柔輪變形、彎曲應(yīng)力的計算公式，并分析不同參數(shù)下的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明，嚙合齒對的增加可以降低柔輪的彎曲應(yīng)力，而最大徑向變形量的增加導(dǎo)致柔輪彎曲應(yīng)力增加；嚙合齒對、柔輪壁厚對柔輪變形量影響較小，最大徑向變形量直接決定著柔輪的變形大?。虎弁ㄟ^對比 Ansys Workbench分析柔輪變形及

4、接觸應(yīng)力分析結(jié)果與理論計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于只考慮中性層變形導(dǎo)致理論計算結(jié)果較小，但是柔輪變形規(guī)律及應(yīng)力分布結(jié)果幾乎吻合，表明有限元分析的準(zhǔn)確性；同時進行了不同參數(shù)下柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度與疲勞壽命分析，結(jié)果表明最大徑向變形量的減小、壁厚的增加長徑比的減小可以增加扭轉(zhuǎn)剛度；而最大徑向變形量、壁厚的增加，長徑比的降低使得柔輪在運行過程中的接觸應(yīng)力增加，最終導(dǎo)致柔輪疲勞壽命降低；柔輪輪齒修形后柔輪應(yīng)力分布更為均勻使得柔輪疲勞壽命增加；④正交試驗結(jié)果表明