雙圓弧諧波齒輪傳動(dòng)側(cè)隙分析及齒間載荷分布研究.pdf

1、本文主要對(duì)雙圓弧齒形諧波齒輪傳動(dòng)中的柔輪載荷分布與變形之間的協(xié)調(diào)變形關(guān)系進(jìn)行了研究,并通過有限元和數(shù)學(xué)方法求得協(xié)調(diào)變形下的載荷分布。進(jìn)一步在兩種計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上研究了齒廓參數(shù)、柔輪和波發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)齒面載荷分布的影響。
　　文中首先分析了柔輪發(fā)生變形后各構(gòu)件間的坐標(biāo)關(guān)系,給出了四力滾輪波發(fā)生器作用下的柔輪中線的極坐標(biāo)方程的通式,對(duì)雙圓弧齒形在諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒廓方程進(jìn)行了推導(dǎo),這些是諧波齒輪理論分析的基礎(chǔ)。
　　在初始

2、側(cè)隙分布的求解中,不同于漸開線齒形的諧波齒輪側(cè)隙求解方法,這里采用了適合于雙圓弧齒形諧波齒輪側(cè)隙的求解方法。通過先求解齒廓間最短距離,進(jìn)而求得齒廓側(cè)隙。分析了不同波發(fā)生器、不同負(fù)載、不同齒廓參數(shù)時(shí)的初始側(cè)隙分布,得到了其中的影響規(guī)律。
　　柔輪的變形是由波發(fā)生器和載荷共同作用的結(jié)果。柔輪的變形主要包括柔輪殼體的扭轉(zhuǎn)變形和柔輪輪齒的彎曲、接觸變形。載荷作用下,柔輪的變形使柔輪和剛輪輪齒間側(cè)隙消除而仍然保持嚙合。根據(jù)這一點(diǎn),建立了表征

3、多齒接觸變形協(xié)調(diào)的數(shù)學(xué)模型。計(jì)算了在不同波發(fā)生器、不同負(fù)載、不同齒廓參數(shù)下的齒間載荷分布,得到了其中的影響規(guī)律。
　　建立了工作狀態(tài)下的諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型,并導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行網(wǎng)格劃分并定義波發(fā)生器與柔輪筒壁、柔輪齒與剛輪齒的接觸關(guān)系,應(yīng)用薄殼幾何非線性理論對(duì)柔輪進(jìn)行有限元分析。同樣以分別波發(fā)生器形狀、負(fù)載大小、齒廓參數(shù)為自變量對(duì)柔輪齒間載荷分布進(jìn)行研究,討論實(shí)際工況下的載荷分布與理論計(jì)算結(jié)果的關(guān)聯(lián)。得到結(jié)論:理論計(jì)算方