本文在國家自然科學(xué)基金項目（No.50975038）的資助下,在課題組諧波傳動多年研究基礎(chǔ)之上,建立了齒嚙式輸出諧波傳動運動學(xué)模型,并進行了運動學(xué)仿真。利用ABAQUS有限元分析軟件進行了實體仿真,提取了柔輪在負(fù)載作用下中性層節(jié)點的位移及其規(guī)律,選用傅立葉函數(shù)擬合了負(fù)載變形函數(shù),以此為基礎(chǔ)對漸開線齒廓的共軛齒形進行了修正,并提出一種新型齒廓。首先,基于空載波發(fā)生器作用下的環(huán)形柔輪變形函數(shù),以齒嚙式輸出諧波傳動為研究對象,建立了諧波傳動運動學(xué)模型。以傳動比120環(huán)形柔輪諧波傳動為例,給定柔輪齒廓為漸開線齒廓,利用柔輪理論空載變形函數(shù)和諧波傳動嚙合基本方程,得到共軛區(qū)間對應(yīng)的波發(fā)生器轉(zhuǎn)角及共軛剛輪齒廓；編制MATLAB程序,實現(xiàn)了齒嚙式輸出諧波傳動的運動學(xué)仿真并通過干涉校驗確定了齒頂參數(shù)。基于ABAQUS軟件,開發(fā)出環(huán)形柔輪諧波傳動有限元模型,并運用ABAQUS中的通用分析模塊ABAQUS/Standard對諧波傳動進行實體裝配仿真,提取了空載下的柔輪中性層節(jié)點位移,并與理論變形函數(shù)比較；運用ABAQUS中的顯式分析模塊ABAQUS/Explicit對其進行負(fù)載運動仿真,分析負(fù)載變形規(guī)律,... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同柔輪結(jié)構(gòu)的諧波傳動裝置

(a)我國生產(chǎn)的杯形柔輪圖1.2(b)美國國內(nèi)外柔輪比較圖公司生產(chǎn)的短筒柔輪F19.1.2FlexsPlineeomParativediagramhomeandaborad種國外短筒柔輪諧波齒輪減速器與國產(chǎn)精密杯形諧波齒輪減速器的主要參數(shù)由表1.1可知，我國杯形柔輪的軸向尺寸比國外短筒柔輪的軸向尺寸要大得多筒柔輪諧波齒輪減速器的體積僅是我國相同外徑產(chǎn)品的30%左右，而承載能相同外徑產(chǎn)品的1.39一2倍。要在承載能力不變的情況下減小裝置的體積，就應(yīng)研究短筒柔輪及其傳動裝置。表1.1國內(nèi)外諧波齒輪減速器主要參數(shù)比較表(轉(zhuǎn)速1500r/mm，速比100)Tab，1.1MainParametereomPassiontableofhannoniegearreducerhomeandabroad剛輪外徑/min長度/~扭矩加m國外國內(nèi)國外國內(nèi)國外國內(nèi)707014505733265495132551701101358511013517085110957055

2齒嚙式輸出諧波傳動運動學(xué)模型傳統(tǒng)的杯形柔輪諧波傳動在傳動中依靠其較長的柔性圓筒將非圓形狀逐漸轉(zhuǎn)變到軸連接處的圓形形狀，從而將運動傳遞出去。這種結(jié)構(gòu)(圖2.1(a))幾何尺寸較大，柔輪材料的高彈性和高強度也使其制造成本增加。環(huán)形柔輪諧波傳動結(jié)構(gòu)如圖2.1(b)，它由波發(fā)生器、柔輪、固定剛輪和輸出剛輪組成，取消了柔輪上的柔性圓筒，并適當(dāng)延長了柔輪齒寬。這種結(jié)構(gòu)不但克服了杯形柔輪的缺點，而且還大大提高了極限傳速比。，定剛閱—杯形柔輪 }}}}}短短圈柱柔輪輪(a)杯形柔輪諧波傳動(b)環(huán)形柔輪諧波傳動圖2.1諧波齒輪傳動兩種結(jié)構(gòu)形式 Fig.2.1Twostructurefonnsofharinoniedrive2.1諧波傳動基本原理兩級環(huán)形柔輪諧波傳動的工作原理是在波發(fā)生器作用下，柔輪與固定剛輪進行一級齒輪嚙合傳動，柔輪與輸出剛輪進行二級齒輪嚙合傳動，實現(xiàn)環(huán)形柔輪諧波傳動的兩級傳動。其第一級傳動與杯形柔輪諧波傳動原理相同

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]諧波傳動技術(shù)的再發(fā)展困境[J]. 楊曉玉.  現(xiàn)代制造. 2009(35)
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博士論文
[1]基于柔輪變形函數(shù)的諧波齒輪傳動運動幾何學(xué)及其嚙合性能研究[D]. 董惠敏.大連理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]諧波傳動柔輪結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與整機動態(tài)仿真[D]. 齊書學(xué).大連理工大學(xué) 2009
[2]漸開線諧波齒輪傳動齒廓參數(shù)優(yōu)化及動態(tài)仿真[D]. 周衛(wèi)東.大連理工大學(xué) 2008
[3]等效橢圓諧波齒輪減速器的研究[D]. 莊小紅.重慶大學(xué) 2008
[4]諧波齒輪傳動中柔輪應(yīng)力的有限元分析[D]. 付軍鋒.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[5]基于有限元分析的諧波齒輪傳動變形協(xié)調(diào)研究[D]. 張麗華.大連理工大學(xué) 2004
[6]諧波齒輪傳動的運動幾何學(xué)研究[D]. 王淑芬.大連理工大學(xué) 2000



本文編號：3503052