諧波減速器建模及其柔輪應力分析.pdf

1、諧波齒輪傳動機構是具有柔性結構的特殊齒輪傳動機構，與其他的齒輪傳動機構相比其結構比較特殊，體積小且同時嚙合的齒數(shù)多，承載能力較高，而且傳動精度高，所以在現(xiàn)代化工業(yè)中廣泛使用。另外諧波齒輪有一個非常獨特的優(yōu)點就是可以在密閉空間的工況下傳遞運動與力，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)過半個世紀的發(fā)展，諧波齒輪傳動技術已經(jīng)被推廣到了航天航空、國防軍事以及民用工業(yè)當中，其在人類工業(yè)發(fā)展中扮演了重要的角色。在諧波齒輪傳動中柔

2、輪會發(fā)生彈性形變，且工作中其幾何與力學模型是非常復雜的，特別是其應變規(guī)律與應力分布的情況對整個傳動的影響非常大。以此對諧波減速器的建模研究以及柔輪應力應變分析是非常有必要的。
　　針對以上所述本文從以下幾個方面進行了研究，并獲得了相對滿意的結果。1)以彈性力學和材料力學為理論基礎，根據(jù)諧波傳動系統(tǒng)的傳動理論，研究了諧波減速器嚙合傳動中的參數(shù)選取原則，并對諧波減速器的三大組件，波發(fā)生器，柔輪和剛輪進行了結構設計。
　　2)在C

3、AXA電子圖版和Pro/E軟件中對諧波三大組件進行三維建模，使模型能順利導入到ANSYS Workbench有限元軟件中，減小陣列時的累積誤差，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載下的真實工況，研究柔輪的應力應變情況，并對不同壁厚的柔輪進行有限元分析，總結出其應力變化規(guī)律，并試分析其理論依據(jù)。
　　4)模擬諧波齒輪傳動的變剛度特性，驗證出其遲滯非線性，為諧波齒輪的輕便設計