本文關(guān)鍵詞：諧波減速器建模及其柔輪應(yīng)力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是具有柔性結(jié)構(gòu)的特殊齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與其他的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比其結(jié)構(gòu)比較特殊，體積小且同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，，承載能力較高，而且傳動(dòng)精度高，所以在現(xiàn)代化工業(yè)中廣泛使用。另外諧波齒輪有一個(gè)非常獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)就是可以在密閉空間的工況下傳遞運(yùn)動(dòng)與力，這使它能在高真空、高溫高壓以及高輻射的惡劣環(huán)境中工作。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)被推廣到了航天航空、國(guó)防軍事以及民用工業(yè)當(dāng)中，其在人類工業(yè)發(fā)展中扮演了重要的角色。在諧波齒輪傳動(dòng)中柔輪會(huì)發(fā)生彈性形變，且工作中其幾何與力學(xué)模型是非常復(fù)雜的，特別是其應(yīng)變規(guī)律與應(yīng)力分布的情況對(duì)整個(gè)傳動(dòng)的影響非常大。以此對(duì)諧波減速器的建模研究以及柔輪應(yīng)力應(yīng)變分析是非常有必要的。 針對(duì)以上所述本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究，并獲得了相對(duì)滿意的結(jié)果。 1)以彈性力學(xué)和材料力學(xué)為理論基礎(chǔ)，根據(jù)諧波傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)理論，研究了諧波減速器嚙合傳動(dòng)中的參數(shù)選取原則，并對(duì)諧波減速器的三大組件，波發(fā)生器，柔輪和剛輪進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2)在CAXA電子圖版和Pro/E軟件中對(duì)諧波三大組件進(jìn)行三維建模，使模型能順利導(dǎo)入到ANSYS Workbench有限元軟件中，減小陣列時(shí)的累積誤差，提高了模型的精度。 3)在ANSYS Workbench中模擬諧波減速器的在空載和負(fù)載下的真實(shí)工況，研究柔輪的應(yīng)力應(yīng)變情況，并對(duì)不同壁厚的柔輪進(jìn)行有限元分析，總結(jié)出其應(yīng)力變化規(guī)律，并試分析其理論依據(jù)。 4)模擬諧波齒輪傳動(dòng)的變剛度特性，驗(yàn)證出其遲滯非線性，為諧波齒輪的輕便設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：諧波減速器 柔輪 建模 應(yīng)力應(yīng)變 變剛度
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH132.46
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及其意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 課題來(lái)源以及本文研究?jī)?nèi)容14-16
• 1.3.1 課題來(lái)源14
• 1.3.2 本文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)14-16
• 第二章 諧波齒輪傳動(dòng)的基本理論16-25
• 2.1 諧波齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、基本原理及其應(yīng)用16-19
• 2.1.1 諧波齒輪傳動(dòng)的組成與傳動(dòng)原理16-17
• 2.1.2 諧波齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用17-19
• 2.2 柔輪的應(yīng)變分析19-22
• 2.2.1 柔輪按 w = w0cos2 規(guī)律的變形形狀位移方程19-20
• 2.2.2 四力作用下的變形形狀位移方程20-22
• 2.3 柔輪的應(yīng)力分析22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 諧波減速器模型建立25-44
• 3.1 諧波減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算25-31
• 3.1.1 柔輪參數(shù)設(shè)計(jì)25-29
• 3.1.2 波發(fā)生器和剛輪的參數(shù)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2 諧波齒輪傳動(dòng)失效形式和校核31-37
• 3.2.1 諧波減速器的主要失效形式31-32
• 3.2.2 柔輪的校核32-37
• 3.3 三維實(shí)體模型的建立37-42
• 3.3.1 Pro/ENGINEER 軟件簡(jiǎn)介37
• 3.3.2 柔輪的三維模型建立37-42
• 3.4 模型的修改42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 柔輪的有限模型建立與應(yīng)力應(yīng)變分析44-57
• 4.1 柔輪有限元模型的建立44-49
• 4.1.1 有限單元法簡(jiǎn)介44-45
• 4.1.2 材料參數(shù)選擇45-46
• 4.1.3 接觸對(duì)的設(shè)定46-48
• 4.1.4 網(wǎng)格化48-49
• 4.1.5 約束與加載49
• 4.2 柔輪的有限元分析49-56
• 4.2.1 空載下的柔輪應(yīng)力應(yīng)變分析50-51
• 4.2.2 不同載荷下柔輪的應(yīng)力應(yīng)變分析51-54
• 4.2.3 不同壁厚的柔輪在不同載荷下應(yīng)力應(yīng)變分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 諧波齒輪傳動(dòng)剛度特性模擬57-63
• 5.1 諧波齒輪傳動(dòng)的剛度特性57-59
• 5.2 變剛度特性的模擬59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 主要研究結(jié)論63-64
• 6.2 論文展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄69-70
• 攻讀學(xué)位期間參加項(xiàng)目69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69-70
• 致謝70

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本文編號(hào)：375271