發(fā)布時(shí)間：2020-03-18 07:28

【摘要】：諧波齒輪傳動系統(tǒng)具有傳動比大、體積小、重量輕、傳動精度高、回差小等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，國外已將其成功地應(yīng)用于航空航天、原子反應(yīng)堆、高能加速器、雷達(dá)系統(tǒng)、機(jī)器人、軍事、光學(xué)儀器以及通用機(jī)械等領(lǐng)域。雖然國內(nèi)外學(xué)者對該領(lǐng)域諸多問題都進(jìn)行過不同程度的研究，但許多問題至今還沒有定論，有些規(guī)律沒有被揭示。比較典型的如諧波齒輪傳動中柔輪的強(qiáng)度計(jì)算和諧波齒輪傳動精度分析等問題，仍有大量的基礎(chǔ)性工作有待開展。因此，進(jìn)一步深入研究諧波齒輪傳動不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義，還有著廣泛的應(yīng)用前景。本文主要針對柔輪強(qiáng)度及變形問題用有限元方法來進(jìn)行研究。 本文首先闡述了諧波齒輪傳動的基本原理及特點(diǎn)，通過經(jīng)驗(yàn)公式分析了諧波齒輪傳動中柔輪在空載和負(fù)載時(shí)的變形及受力狀況，給出了柔輪強(qiáng)度的校核公式，為柔輪的研究提供理論基礎(chǔ)。研究中認(rèn)為柔輪的變形與厚度之比大于0.2，是幾何大變形非線性問題。根據(jù)目前國內(nèi)外諧波齒輪傳動已取得的研究成果和存在的問題，運(yùn)用彈性理論、非線性有限元分析方法和現(xiàn)代CAD／CAE技術(shù)，建立柔輪的三維實(shí)體有限元分析模型，對柔輪模型和波發(fā)生器模型在接觸方式下進(jìn)行有限元分析，研究柔輪應(yīng)力場和位移場。編程計(jì)算了負(fù)載傳動中柔輪齒上的受載分布，對負(fù)載傳動中柔輪的應(yīng)力和位移進(jìn)行了分析。比較了柔輪在不同波發(fā)生器作用下的應(yīng)力和位移分布，得出了柔輪幾個危險(xiǎn)截面上應(yīng)力及位移的變化曲線，研究表明：凸輪及雙圓盤波發(fā)生器與滾輪波發(fā)生器相比，更有利于提高柔輪的壽命及傳動性能。 在建立的柔輪有限元分析模型的基礎(chǔ)上，對柔輪多項(xiàng)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，判斷其對柔輪應(yīng)力和位移大小及分布的影響，根據(jù)分析結(jié)論并綜合考慮相關(guān)因素，給出各參數(shù)的推薦值，這對實(shí)際柔輪的設(shè)計(jì)有重要價(jià)值。計(jì)算了柔輪齒圈截面扭轉(zhuǎn)角的分布，為諧波齒輪傳動精度的研究提供了一些根據(jù)。并對杯底開孔柔輪及連續(xù)變厚度杯底柔輪進(jìn)行了分析研究，研究得出：杯底開孔對柔輪強(qiáng)度不利，連續(xù)變厚度杯底有利于提高柔輪杯底處的強(qiáng)度。
【圖文】：

‘由圖4-6空載時(shí)柔輪的等效應(yīng)力。這和文獻(xiàn)【23】中的結(jié)論一致。同時(shí)這種波發(fā)生器屬于定型波發(fā)生器，，能持柔輪的變形形狀。今1理論計(jì)算應(yīng)力與仿真計(jì)算應(yīng)力對比表波波發(fā)生器類型型雙滾輪輪四滾輪輪凸輪輪雙理理論計(jì)算應(yīng)力(MPa)))206.05222169.78333144.47888138.仿仿真計(jì)算應(yīng)力(Mpa)))190.18444176.印666149.39888131.根據(jù)文獻(xiàn)[l】14]柔輪的危險(xiǎn)截面為齒圈部位、齒圈向杯底過度圓角凡截底固定處截面，在分析柔輪殼體的應(yīng)力時(shí)我們主要分析這幾個截面。為顯示這幾個截面上應(yīng)力分布狀況及變化趨勢，我們用應(yīng)力曲線圖來表示

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【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 周輝;劉佳;;諧波齒輪傳動中柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)力的影響分析[J];裝備制造技術(shù);2011年03期

2 張超;王少萍;邵靖宇;;基于ANSYS的諧波齒輪減速器疲勞壽命仿真分析[J];液壓氣動與密封;2012年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張春懋;齒嚙式輸出諧波傳動柔輪變形函數(shù)與齒形研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 周輝;機(jī)電伺服系統(tǒng)中高過載諧波齒輪傳動承載特性的研究[D];南京理工大學(xué);2011年

3 趙謙;某型電動舵機(jī)減速器的研究設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 王建軍;諧波減速器的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 王天賜;諧波齒輪傳動中柔輪的有限元分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

6 張威;諧波齒輪柔輪的有限元分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

7 段成財(cái);諧波齒輪傳動的瞬態(tài)動力學(xué)特性研究[D];重慶大學(xué);2012年

本文編號：2588425