某諧波減速機波發(fā)生器柔性軸承疲勞壽命研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、波發(fā)生器是諧波齒輪減速機的關(guān)鍵部件之一，其大變形彈性元件柔性軸承在波發(fā)生器凸輪和柔輪的作用下承受循環(huán)交變載荷，導致柔性軸承極易發(fā)生疲勞失效，從而極大地縮短了諧波減速機的使用壽命。因此在設計過程中，在滿足柔性軸承強度的條件下，對其進行疲勞壽命分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有十分重要的意義。
　　本文基于某型號諧波減速機，對其波發(fā)生器柔性軸承的疲勞壽命及結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，展開了以下幾方面的研究工作:
　　(1)波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設計及虛擬樣機建模。首

2、先，根據(jù)諧波齒輪傳動原理及柔輪的變形規(guī)律設計剛性凸輪的輪廓曲線。然后，通過研究柔性軸承的運動學，確定柔性軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后在UG中分別建立波發(fā)生器凸輪和柔性軸承的虛擬樣機模型。
　　(2)建立波發(fā)生器的有限元分析模型，并對其進行有限元分析。將虛擬樣機模型導入到有限元分析軟件HyperMesh及MARC中進行分析，通過對柔性軸承裝配及額定工況下進行準靜態(tài)接觸分析，獲取最大應力變化曲線，最后針對其最大應力校核柔性軸承各個元件滿足強度

3、要求。
　　(3)對波發(fā)生器柔性軸承進行疲勞壽命分析。研究柔性軸承的失效形式，利用疲勞分析軟件MSC.Fatigue對柔性軸承在額定工況下進行彎曲疲勞壽命仿真，在其不會發(fā)生彎曲疲勞失效的情況下，理論計算柔性軸承的接觸疲勞壽命。
　　(4)基于波發(fā)生器柔性軸承的疲勞壽命對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。以波發(fā)生器柔性軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)作為設計變量，變量間的幾何關(guān)系為約束條件，柔性軸承的疲勞壽命為目標函數(shù)，以提高其疲勞壽命值為目標，利用遺傳算法對柔