諧波減速器建模及其柔輪應(yīng)力分析.pdf

1、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

2、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C

3、AXA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)