減速器作為現(xiàn)代機械傳動中運用極為普遍的部件一直備受關(guān)注,而作為后起之秀的諧波減速器具有體積小、減速比大、振動小等眾多高性能優(yōu)點,其廣泛應(yīng)用于航空航天飛行器、導(dǎo)彈、潛艇、坦克和光學(xué)儀器精密傳動等軍工領(lǐng)域,并涉及到高密封真空傳動等高端前沿的精密機械傳動行業(yè)。本文以80型諧波減速器為研究對象,在充分了解了諧波減速器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了振動研究和疲勞分析,主要內(nèi)容如下。1)三維建模及干涉驗證。通過對整機進(jìn)行配合關(guān)系分析之后,完成了剛輪、柔輪、柔性軸承和波發(fā)生器等關(guān)鍵零部件的精確三維模型設(shè)計,通過數(shù)據(jù)以及模型裝配驗證結(jié)構(gòu)是否干涉。2)建立數(shù)學(xué)模型和運動學(xué)方程。根據(jù)諧波齒輪傳動與其他齒輪傳動相異的剛度特性,以及考慮到波發(fā)生器、柔輪和剛輪之間側(cè)隙的影響,建立了數(shù)學(xué)模型。根據(jù)諧波減速器的輸入輸出原理以及零部件位置關(guān)系,分別建立波發(fā)生器與柔輪、柔輪與剛輪之間的交換矩陣和相對運動方程。3)剛—柔耦合分析。通過ADAMS軟件建立剛-柔混合模型,對虛擬樣機進(jìn)行剛-柔耦合仿真分析,得到了柔輪與剛輪嚙合產(chǎn)生的時間-歷程載荷、柔輪速度與位移隨時間的變化圖,驗證了整機模型的正確性。4)整機振動及動力學(xué)... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究水平現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究水平概述
        1.2.2 國內(nèi)研究水平概述
    1.3 本文主要內(nèi)容
2 諧波減速器的簡介及結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 諧波減速器的簡介
        2.1.1 減速器的分類及介紹
        2.1.2 諧波減速器的傳動原理及特點
    2.2 諧波減速器的設(shè)計及干涉檢驗
        2.2.1 零件參數(shù)設(shè)計
        2.2.2 模型干涉檢驗
    2.3 本章小結(jié)
3 諧波減速器的運動學(xué)分析
    3.1 諧波齒輪傳動數(shù)學(xué)模型的建立
    3.2 諧波減速器的運動學(xué)分析
        3.2.1 建立波發(fā)生器與柔輪的坐標(biāo)關(guān)系式
        3.2.2 建立柔輪與剛輪的坐標(biāo)關(guān)系式
        3.2.3 整機相對運動方程的建立
    3.3 本章小結(jié)
4 諧波減速器的剛-柔耦合分析
    4.1 剛-柔耦合模型的建立
        4.1.1 引言
        4.1.2 柔性體建模
        4.1.3 虛擬樣機的建立
    4.2 動力學(xué)仿真
        4.2.1 虛擬樣機的仿真
        4.2.2 載荷-時間歷程曲線的獲取
    4.3 本章小結(jié)
5 諧波減速器的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
    5.1 諧波減速器動力學(xué)建模
    5.2 靜動態(tài)特性分析
        5.2.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
        5.2.2 整機模態(tài)分析
    5.3 整機諧響應(yīng)分析
    5.4 整機振動原因及特點分析
        5.4.1 振動原因分析
        5.4.2 產(chǎn)生齒輪噪聲的特點
        5.4.3 減振降噪改進(jìn)建議
    5.5 本章小結(jié)
6 柔輪應(yīng)力及疲勞強度研究
    6.1 柔輪疲勞強度計算
        6.1.1 應(yīng)力的計算
        6.1.2 疲勞強度的計算
    6.2 不同材料性能對比分析
        6.2.1 不同材料下固有頻率的分析
        6.2.2 不同材料下嚙合力的分析
    6.3 柔輪預(yù)應(yīng)力分析
    6.4 諧響應(yīng)分析
    6.5 柔輪疲勞強度分析
        6.5.1 材料的S-N曲線的獲取
        6.5.2 疲勞強度分析
    6.6 提高性能建議
    6.7 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]徑向變形量對諧波減速器嚙合特性及柔輪應(yīng)力的影響分析[J]. 張立勇,劉新猛,王長路,韋樂余,喬雪濤,王瑞峰.  機械傳動. 2017(09)
[2]基于ABAQUS的諧波減速器裝配及運轉(zhuǎn)過程中柔輪的力學(xué)響應(yīng)分析[J]. 楊健,田洪宇,陳立杰,冮鐵強.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2017(15)
[3]諧波減速器中柔輪結(jié)構(gòu)屈曲有限元分析[J]. 張慶茹,黃迪山,顧京君.  機械傳動. 2017(02)
[4]諧波減速器柔性薄壁軸承的力學(xué)特性分析[J]. 姜祎,王亞珍,趙坤,蘇達(dá)士.  軸承. 2017(01)
[5]雙速度環(huán)在諧波傳動中的應(yīng)用分析[J]. 蔡華祥,黃永梅,王強,杜俊峰,左丹.  光電工程. 2016(07)
[6]諧波齒輪傳動的齒形設(shè)計[J]. 莊劍毅,梁桂轉(zhuǎn).  裝備制造技術(shù). 2016(05)
[7]杯形柔輪諧波傳動齒形優(yōu)化設(shè)計[J]. 孫玉芹.  機械傳動. 2015(11)
[8]諧波減速器傳動誤差的研究[J]. 沙曉晨,范元勛.  機械制造與自動化. 2015(05)
[9]諧波齒輪傳動系統(tǒng)中動力學(xué)模型的研究進(jìn)展[J]. 馬東輝,吳嘉寧,閻紹澤.  中國科技論文. 2015(16)
[10]雙圓弧諧波齒輪設(shè)計及性能仿真[J]. 袁安富,林森,仲霞莉.  制造業(yè)自動化. 2015(12)

碩士論文
[1]諧波齒輪傳動柔輪有限元分析研究[D]. 向國齊.四川大學(xué) 2005



本文編號：3672412