發(fā)布時間：2020-05-22 04:42

【摘要】： 諧波齒輪傳動眾多的優(yōu)點使其應用越來越廣泛。而諧波傳動中杯型柔輪軸向尺寸大和柔輪在高低溫環(huán)境下容易失效的缺點卻限制了其在緊湊空間和苛刻環(huán)境特別是在宇航空間機構中的應用。因此,本文主要針對杯型諧波減速器的柔輪進行了有限元接觸分析和結構參數(shù)優(yōu)化,優(yōu)化設計了一種短杯柔輪,加工了試驗樣機,并設計加工了諧波性能測試試驗臺,對加工的諧波試驗樣機進行了效率、啟動力矩和超載等性能測試。 本文使用ANSYS的APDL語言設計了杯型諧波柔輪的參數(shù)化接觸分析模型,分析了不同型號柔輪在凸輪波發(fā)生器的作用下所受到的應力情況,得出了柔輪的最大等效應力隨柔輪型號的變化趨勢;分析了柔輪關鍵結構參數(shù)的變化對柔輪最大等效應力的敏感度,為柔輪的結構參數(shù)優(yōu)化提供了依據(jù);在熱和結構耦合的情況下對柔輪與剛輪的簡化接觸模型進行了接觸分析。 在有限元分析的基礎之上,根據(jù)杯型諧波柔輪的結構特點,以柔輪的體積和傳動效率為目標函數(shù),以柔輪模數(shù)、柔輪筒長、齒圈壁厚、光滑圓筒壁厚、齒寬為設計變量,建立各種約束條件,對柔輪進行了多目標結構參數(shù)優(yōu)化。優(yōu)化結果表明,在與同型號常規(guī)諧波減速器同樣的效率、額定力矩、壽命的前提下,柔輪的軸向尺寸減少了30%左右。加工了短杯諧波減速器的試驗樣機。 研制了諧波減速器性能測試試驗臺,設計了諧波減速器性能測試試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),完成了對數(shù)據(jù)的采集、保存、顯示和對電機的控制。 對加工的諧波減速器試驗樣機和常規(guī)同型號的諧波減速器進行了試驗對比分析,測試了效率、啟動力矩、超載能力等性能,通過試驗對比驗證了所優(yōu)化的短杯諧波減速器在所測試的性能上與常規(guī)諧波減速器相近。
【圖文】：

功傳動比在 85～115 范圍內的具有超短柔輪 DP 系列諧波齒輪傳動裝置柔輪在額定載荷作用下能可靠地工作 500h 以上[21]。國外比較特殊的短杯柔輪結構有 CSG（Cup High-torque TypeCSD(Cup Super Flat Type)、CSF(Cup Standard Type)三種，如圖 1-1 [22,23]。

方面取得了較大的成績，，成為掌握該項技術的國家之一。到目，我國已有北京諧波傳動技術研究所、北京中技克美諧波傳動有限責、北方精密機械研究所、燕山大學、北京工商大學等幾十家單位從事的研究和生產，為我國諧波傳動技術的研究和推廣應用打下了較為堅礎。如圖 1-2 和 1-3 所示為北京中技克美公司所生產的杯型和環(huán)形諧減速器三大件。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH132.43

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前5條

1 高鵬;月球車差動裝置設計與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

2 酈黎偉;高承載諧波齒輪傳動技術的研究[D];南京理工大學;2012年

3 劉熙剛;CTC齒形諧波傳動嚙合參數(shù)的優(yōu)化研究[D];南京理工大學;2013年

4 李剛;太陽翼驅動機構中諧波齒輪減速器的可靠性優(yōu)化設計[D];電子科技大學;2013年

5 湯繼松;諧波減速器建模及其柔輪應力分析[D];南華大學;2013年

本文編號：2675461