諧波傳動(dòng)柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與整機(jī)動(dòng)態(tài)仿真.pdf

1、柔輪作為諧波傳動(dòng)中的關(guān)鍵部件，其疲勞強(qiáng)度大小、輪齒嚙合性能直接影響諧波傳動(dòng)的使用壽命與承載能力，因此選擇合理的柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)非常重要。本文以D120諧波傳動(dòng)為研究對(duì)象，基于有限元方法分析柔輪的應(yīng)力與彈性變形，并通過對(duì)柔輪杯體及齒形參數(shù)的優(yōu)化，改善了傳動(dòng)性能。
　　 本文在對(duì)諧波傳動(dòng)原理研究的基礎(chǔ)上，首先采用殼體單元建立參數(shù)化柔輪接觸分析模型，通過求解空負(fù)載情況下柔輪的應(yīng)力場(chǎng)與彈性變形，確定柔輪容易發(fā)生疲勞破壞的位置。
　　

2、 其次，將殼體有限元接觸分析模型與正交試驗(yàn)法相結(jié)合，運(yùn)用批處理方式進(jìn)行求解，分析柔輪杯體各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)最大應(yīng)力的影響。以此為依據(jù)，把柔輪應(yīng)力最小作為目標(biāo)函數(shù)，采用零階方法優(yōu)化得到最佳柔輪杯體參數(shù)。
　　 然后，基于諧波齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)，推導(dǎo)出共軛齒廓計(jì)算模型，為后續(xù)的齒形優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)柔輪彈性變形的空間分布，對(duì)輪齒運(yùn)動(dòng)的接觸狀態(tài)進(jìn)行了分析，所得接觸線分布在后續(xù)仿真中得到驗(yàn)證。
　　 最后，建立諧波傳動(dòng)實(shí)體參數(shù)

3、化有限元模型，結(jié)合諧波傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)，分析空負(fù)載輪齒瞬心線及共軛齒廓。在柔杯最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，保持漸開線基本齒形不變，通過逼近理論共軛齒廓的方式對(duì)其變位系數(shù)進(jìn)行空負(fù)載循環(huán)修正，求解出最優(yōu)的齒形參數(shù)，從而獲得以D120為原型的新結(jié)構(gòu)參數(shù)諧波傳動(dòng)，并仿真對(duì)比分析新模型相對(duì)原始模型在柔輪應(yīng)力與輪齒嚙合性能方面的改善情況。
　　 本文的研究方法與結(jié)果不僅為諧波齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了新思路，而且為進(jìn)一步研究柔輪結(jié)構(gòu)與彈性變形函數(shù)