基于變形函數(shù)的諧波傳動結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能研究
本文選題:諧波齒輪傳動 + 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ; 參考:《大連理工大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:諧波齒輪傳動由于其傳動比大、傳動精度高、重量輕等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于航天航空、光學(xué)儀器及通用機(jī)械等領(lǐng)域,相應(yīng)地產(chǎn)生了許多適用于不同場合的諧波齒輪傳動類型,本文在國家自然科學(xué)基金《諧波齒輪傳動彈性運(yùn)動幾何學(xué)及其齒形設(shè)計(jì)方法研究》(No.50975038)的資助下,并在課題組對諧波傳動研究的基礎(chǔ)上,對不同波發(fā)生器和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)下諧波齒輪傳動的嚙合性能進(jìn)行研究。 本文首先闡述了諧波齒輪傳動的基本原理,給出凸輪、滾輪波發(fā)生器作用下柔輪的彈性變形函數(shù)。對主要嚙合參數(shù)的選取原則和相關(guān)理論及不同類型諧波齒輪傳動中柔輪、剛輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。 建立諧波齒輪傳動局部嚙合仿真的計(jì)算模型,對任意給定的柔輪齒形,根據(jù)柔輪變形函數(shù)與諧波齒輪傳動共軛理論,計(jì)算共軛區(qū)間對應(yīng)的波發(fā)生器轉(zhuǎn)角與共軛剛輪齒廓,并求解柔輪齒相對剛輪齒的運(yùn)動軌跡。 基于MATLAB編程軟件,開發(fā)了諧波傳動結(jié)構(gòu)參數(shù)及齒形設(shè)計(jì)軟件。以傳動比為50的杯形與環(huán)形諧波傳動為例,對柔輪、剛輪的輪齒相對運(yùn)動進(jìn)行仿真,通過干涉檢測確定其合理的嚙合參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。 研究徑向變形系數(shù)與波發(fā)生器對嚙合側(cè)隙、最大嚙入深度和重合度等諧波傳動主要嚙合性能指標(biāo)的影響。運(yùn)用ABAQUS有限元分析軟件建立單聯(lián)環(huán)形柔輪諧波齒輪傳動計(jì)算模型,采用通用分析模塊Standard對諧波齒輪傳動的裝配過程進(jìn)行仿真,分析柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對裝配應(yīng)力的敏感性;采用顯示模塊Explicit分析額定負(fù)載作用下結(jié)構(gòu)參數(shù)對柔輪應(yīng)力的敏感性。 本文的研究方法與結(jié)果為諧波傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考,對提高諧波傳動的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量性能具有非常重要的意義。
[Abstract]:Because of the large gear ratio , high transmission precision and light weight , the harmonic gear drive has been widely used in the fields of space aviation , optical instruments and general machinery .
Firstly , the basic principle of harmonic gear transmission is described , and the elastic deformation function of flexible wheel under the action of cam and roller wave generator is given . The selection principle of main meshing parameters and related theory and the design of flexible wheel and rigid wheel in different types of harmonic gear transmission are discussed .
The calculation model of the local meshing simulation of harmonic gear transmission is established . According to the conjugate theory of the flexible wheel deformation function and the harmonic gear transmission conjugate theory , the rotation angle of the wave generator corresponding to the conjugate interval and the conjugate rigid wheel tooth profile are calculated according to the flexible wheel deformation function and the harmonic gear transmission conjugation theory , and the movement locus of the flexible gear teeth relative to the rigid gear teeth is solved .
Based on MATLAB programming software , the harmonic drive structure parameters and tooth profile design software were developed . The relative motion of the flexspline and rigid wheel was simulated by taking the ratio of 50 cup and ring harmonic drive as an example . The reasonable meshing parameters and structural parameters were determined by interferometry .
The effects of radial deformation coefficient and wave generator on the main meshing performance indexes of harmonic drive such as meshing backlash , maximum meshing depth and coincidence degree are studied .
The sensitivity of the structural parameters to the stress of the flexspline under the rated load is analyzed by the display module .
The research method and result of this paper provide reference for the design of harmonic drive , and it is very important to improve the design efficiency and quality performance of harmonic drive .
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:TH132.43
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 謝金瑞;;國內(nèi)外諧波傳動的應(yīng)用和發(fā)展[J];光學(xué)精密工程;1979年04期
2 范元勛,王華坤,宋德鋒;諧波齒輪傳動共軛齒廓的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬研究[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期
3 易傳云,孫國正,崔可潤,楊叔子;彈性共軛曲面運(yùn)動基本方程[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);1998年05期
4 仲梁維,曾曉菁,鄒緒平;諧波齒輪傳動CAD系統(tǒng)研究[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期
5 胡滿紅,馬長安;諧波齒輪主要元件的設(shè)計(jì)[J];機(jī)械管理開發(fā);2005年06期
6 辛洪兵,何惠陽;諧波齒輪傳動共軛齒廓的研究[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1996年02期
7 辛洪兵,謝金瑞,何惠陽,張作梅;諧波傳動技術(shù)及其研究動向[J];北京輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1999年01期
8 陽培,張立勇,王長路,王建敏;諧波齒輪傳動技術(shù)發(fā)展概述[J];機(jī)械傳動;2005年03期
9 鐘健,何惠陽,張承嘉,,王愛東;三波諧波齒輪傳動嚙合性能的分析[J];光學(xué)精密工程;1995年02期
10 辛洪兵;橢圓外波發(fā)生器諧波齒輪傳動幾個(gè)主要參數(shù)的選取[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1999年09期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條
1 王淑芬;諧波齒輪傳動的運(yùn)動幾何學(xué)研究[D];大連理工大學(xué);2000年
2 劉書海;基于運(yùn)動幾何學(xué)的諧波齒輪傳動齒形的研究[D];大連理工大學(xué);2003年
3 宋冠英;滾子鏈諧波傳動的理論研究與樣機(jī)研制[D];天津大學(xué);2005年
4 周清華;基于不同波發(fā)生器的柔輪強(qiáng)度有限元分析[D];四川大學(xué);2006年
本文編號:1963091
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/1963091.html