為了減少現(xiàn)有力學(xué)小變形假定下通過(guò)位移疊加表達(dá)導(dǎo)致的輪齒定位偏差,以長(zhǎng)軸具有等曲率圓弧的凸輪波發(fā)生器為例,提出包角內(nèi)利用凸輪等距線確定中面曲線,包角外利用兩端斜率和曲率連續(xù)性條件,并考慮變形前后曲線的弧長(zhǎng)增量等于周向力引起的伸長(zhǎng),構(gòu)造以樣條函數(shù)表達(dá)的柔輪中面曲線。在有限元環(huán)境中建立圓環(huán)與雙偏心圓弧凸輪波發(fā)生器的接觸模型,對(duì)位移疊加表達(dá)的柔輪中面曲線和本文的幾何特征擬合的表達(dá)結(jié)果,利用有限元模型在小變形和大變形求解條件下進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。認(rèn)為有限元模型在大變形求解條件下的非線性結(jié)果更符合實(shí)際,并以其為準(zhǔn)則計(jì)算各方法的結(jié)果偏差。算例表明:現(xiàn)有基于小變形的理論解和有限元的小變形數(shù)值結(jié)果均與更貼合實(shí)際的大變形結(jié)果存在較大偏差。在30°包角模型中本文方法的極角偏差降低了約0.006°,極徑偏差降低了約0.013 mm。本文方法在模型包角在25°～65°之間時(shí)更貼近實(shí)際,且易于實(shí)現(xiàn),消除了幾何大變形、接觸非線性和中面伸長(zhǎng)等因素對(duì)中面曲線表達(dá)的影響,為諧波齒輪齒廓設(shè)計(jì)提供更準(zhǔn)確的輪齒定位。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)精密工程. 2020,28(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

柔輪中面曲線變形圖

力學(xué)小變形理論的位移疊加表達(dá)解和FEA解中的極角是相對(duì)于變形前的柔輪回轉(zhuǎn)中心O2如圖1所示,為了方便進(jìn)行比較對(duì)本文方法求解的包角γ由式(1)和式(2)轉(zhuǎn)換為γ0。由于柔輪的變形屬于大變形接觸問(wèn)題,相比于其他小變形理論FEA大變形結(jié)果更接近實(shí)際,以其求解結(jié)果作為分析基準(zhǔn)。為了比較直觀地反應(yīng)不同理論求解的差異,對(duì)FEA大變形所求包角與其它方法所求包角做差如圖2所示,其中橫坐標(biāo)表示本文方法所求不同模型的包角。

不同模型在4種求解方法下所求短軸長(zhǎng)度

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3299637