諧波齒輪傳動中柔輪與剛輪接觸疲勞試驗裝置的設(shè)計與仿真.pdf

1、諧波齒輪傳動是隨著空間技術(shù)的發(fā)展而誕生的一種新型傳動方式，其工作原理是利用柔輪的彈性變形波來實現(xiàn)運動或者動力傳遞，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度高、傳動比大等諸多優(yōu)點，在航空、航天、機器人等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在諧波齒輪傳動過程中，柔輪的運動情況比較復(fù)雜，作為彈性薄壁構(gòu)件需承載交變應(yīng)力，容易造成齒面磨損和疲勞斷裂。因此，建立合適的模型對諧波齒輪傳動過程中柔輪的錯齒運動進行模擬分析具有重要意義。
　　本文首先針對諧波齒輪傳動過程中柔輪的

2、錯齒運動設(shè)計了一種新的接觸疲勞試驗裝置，根據(jù)機械設(shè)計原理對裝置各個零件進行強度與剛度校核。并根據(jù)已知參數(shù)、實際工況與嚙合參數(shù)，設(shè)計了柔輪與剛輪的基本結(jié)構(gòu)。基于兩者的齒形參數(shù)分別選取兩個構(gòu)件的單齒，設(shè)計了疲勞試驗裝置的試驗件，并對整套試驗裝置進行三維實體建模。
　　其次，討論了使用有限元分析法求解齒面接觸問題的基本原理，通過軟件ABAQUS建立了試驗裝置的有限元模型，基于接觸非線性有限元分析對試驗裝置運行過程進行動態(tài)仿真，得到了裝置

3、關(guān)鍵位置的應(yīng)力場分布情況，并將分析結(jié)果與諧波齒輪傳動實際結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果進行對比。根據(jù)實際工作中諧波齒輪傳動的運動特性，研究了法向載荷大小與裝配角度的變化對裝置運行過程中柔輪齒的應(yīng)力場造成的影響。
　　最后，討論了動力學(xué)接觸碰撞模型的基本原理，建立了試驗裝置的動力學(xué)仿真模型。使用ADAMS軟件，根據(jù)試驗裝置的工作原理對其運行過程進行動力學(xué)仿真，研究裝置的動力學(xué)特性。并通過比較動力學(xué)特性，分析不同的位移載荷加載方案與不同的法向載荷大小