仿人機(jī)器人用1-4比例柔輪諧波傳動(dòng)嚙合理論與分析.pdf

1、由于仿人機(jī)器人中安裝空間的限制，普通長筒柔輪諧波傳動(dòng)難以滿足使用要求，短筒柔輪諧波傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，受到越來越多研究者青睞。目前只有少數(shù)國家掌握短筒柔輪設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，國內(nèi)在這方面的研究起步較晚，還有諸多問題需要深入。本文通過對(duì)短筒柔輪嚙合理論和樣機(jī)結(jié)構(gòu)等方面開展研究，為短筒柔輪齒形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
　　首先，基于特征曲線原理推導(dǎo)了諧波傳動(dòng)柔輪輪齒運(yùn)動(dòng)學(xué)，并使用包絡(luò)理論推導(dǎo)了共軛剛輪齒廓的求解方法，在此基礎(chǔ)上針對(duì)短筒柔

2、輪諧波傳動(dòng)中柔輪錐角變形大的問題計(jì)算出了適合短筒柔輪使用的分段共軛的理論剛輪齒廓。
　　其次，針對(duì)柔輪軸向長度變短時(shí)應(yīng)力急劇增加的問題，通過有限元的分析，得到了柔輪應(yīng)力隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)改變的影響規(guī)律。改進(jìn)了柔輪結(jié)構(gòu)，減小了應(yīng)力，為短筒柔輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了借鑒和參考。
　　然后，提出了基于嚙合齒面接觸對(duì)的諧波傳動(dòng)裝置有限元仿真模型，計(jì)算了在負(fù)載作用下柔輪應(yīng)力和變形情況，并導(dǎo)出了齒面接觸應(yīng)力，驗(yàn)證了分段共軛剛輪齒廓嚙合的合理性。