諧波齒輪傳動中柔輪應力的有限元分析.pdf

1、諧波齒輪傳動系統(tǒng)具有傳動比大、體積小、重量輕、傳動精度高、回差小等獨特的優(yōu)點，國外已將其成功地應用于航空航天、原子反應堆、高能加速器、雷達系統(tǒng)、機器人、軍事、光學儀器以及通用機械等領域。雖然國內外學者對該領域諸多問題都進行過不同程度的研究，但許多問題至今還沒有定論，有些規(guī)律沒有被揭示。比較典型的如諧波齒輪傳動中柔輪的強度計算和諧波齒輪傳動精度分析等問題，仍有大量的基礎性工作有待開展。因此，進一步深入研究諧波齒輪傳動不僅具有重要的學術意義

2、，還有著廣泛的應用前景。本文主要針對柔輪強度及變形問題用有限元方法來進行研究。 本文首先闡述了諧波齒輪傳動的基本原理及特點，通過經驗公式分析了諧波齒輪傳動中柔輪在空載和負載時的變形及受力狀況，給出了柔輪強度的校核公式，為柔輪的研究提供理論基礎。研究中認為柔輪的變形與厚度之比大于0.2，是幾何大變形非線性問題。根據(jù)目前國內外諧波齒輪傳動已取得的研究成果和存在的問題，運用彈性理論、非線性有限元分析方法和現(xiàn)代CAD/CAE技術，建立柔

3、輪的三維實體有限元分析模型，對柔輪模型和波發(fā)生器模型在接觸方式下進行有限元分析，研究柔輪應力場和位移場。編程計算了負載傳動中柔輪齒上的受載分布，對負載傳動中柔輪的應力和位移進行了分析。比較了柔輪在不同波發(fā)生器作用下的應力和位移分布，得出了柔輪幾個危險截面上應力及位移的變化曲線，研究表明：凸輪及雙圓盤波發(fā)生器與滾輪波發(fā)生器相比，更有利于提高柔輪的壽命及傳動性能。 在建立的柔輪有限元分析模型的基礎上，對柔輪多項幾何結構參數(shù)進行計算，