本文關(guān)鍵詞：高承載諧波齒輪傳動設(shè)計與制造技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對航天高過載工況下漸開線齒形諧波傳動存在齒根應(yīng)力集中、嚙合區(qū)間小、承載能力低等問題,本文提出了一種新齒形,重點對剛、柔輪及其刀具齒形的參數(shù)化設(shè)計,嚙合特性的分析等方面進行了研究。首先,通過剛、柔輪及其刀具齒廓曲線的理論推導(dǎo),制定新齒形諧波傳動設(shè)計的技術(shù)路線：以圓弧-直線-圓弧作為滾齒刀法面基準(zhǔn)齒形,由齒廓法線法求解柔輪齒形,包絡(luò)法求解剛輪齒形,再利用齒廓法線法由剛輪齒形推導(dǎo)插齒刀的齒廓曲線。在此基礎(chǔ)上,基于Matlab_GUI編寫了參數(shù)化設(shè)計與分析軟件,對同時嚙合齒對數(shù)、嚙合側(cè)隙、最大嚙入深度以及承載能力、輪齒比壓等特性進行了研究,并分析了徑向變形系數(shù)、變位系數(shù)等嚙合參數(shù)對嚙合性能的影響。在共軛齒廓求解的過程中,提出有限元法求取變形函數(shù),并分析其與傳統(tǒng)求解選取的余弦函數(shù)之間的誤差,比較兩種方法所求剛輪齒廓的差異。對齒寬方向不同截面的剛輪齒廓形狀進行討論,為加工剛輪時的齒廓修形提供參考。其次,考慮制造方便、批量生產(chǎn)等因素,為減少刀具的數(shù)量,對刀具的通用性進行初步研究,分析了由同把刀具加工的不同型號諧波齒輪的嚙合特性。最后,結(jié)合實驗,對比新齒形諧波齒輪減速器和漸開線齒形的工作特性,結(jié)果顯示新齒形在機械效率、極限承載、扭轉(zhuǎn)剛度等多個方面均優(yōu)于同種型號的漸開線齒形。
【關(guān)鍵詞】：非漸開線齒形 參數(shù)化設(shè)計 嚙合特性 變形函數(shù) 刀具
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.43
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景及意義8
• 1.2 諧波齒輪傳動的特點及應(yīng)用8-9
• 1.3 諧波齒輪傳動齒形的發(fā)展概況9-10
• 1.4 諧波齒輪的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4.1 嚙合原理的研究10-11
• 1.4.2 柔輪疲勞強度與應(yīng)力的研究11
• 1.4.3 諧波傳動結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究11-12
• 1.4.4 加工制造工藝的研究12
• 1.4.5 傳動精度的研究12
• 1.5 主要研究內(nèi)容12-14
• 2 共軛齒廓的理論設(shè)計與分析14-30
• 2.1 新齒形諧波傳動基準(zhǔn)齒形的設(shè)計14-16
• 2.2 共軛齒廓的理論推導(dǎo)16-20
• 2.2.1 齒廓法線法求解柔輪齒形17-18
• 2.2.2 包絡(luò)法求解剛輪齒形18-19
• 2.2.3 剛輪插齒刀齒廓曲線的求解19-20
• 2.3 柔輪齒形和剛輪齒形數(shù)值解的擬合20-22
• 2.3.1 擬合曲線形式的確定21
• 2.3.2 最小二乘法的應(yīng)用21-22
• 2.4 嚙合特性分析22-29
• 2.4.1 同時嚙合齒對數(shù)22-24
• 2.4.2 嚙合側(cè)隙24-28
• 2.4.3 最大嚙入深度28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 基于Matlab_GUI的新齒形諧波傳動參數(shù)化設(shè)計與分析30-46
• 3.1 Matlab_GUI的總體框架30-31
• 3.2 軟件主要功能模塊31-36
• 3.2.1 基本參數(shù)輸入模塊31-32
• 3.2.2 共軛齒廓求解模塊32-35
• 3.2.3 局部嚙合仿真模塊35-36
• 3.2.4 嚙合特性分析模塊36
• 3.3 應(yīng)用實例分析36-42
• 3.3.1 共軛齒廓求解結(jié)果37-40
• 3.3.2 局部嚙合仿真結(jié)果40-41
• 3.3.3 嚙合特性分析結(jié)果41-42
• 3.4 嚙合參數(shù)對嚙合特性的影響分析42-45
• 3.4.1 徑向變形系數(shù)對嚙合特性的影響42-44
• 3.4.2 變位系數(shù)對嚙合特性的影響44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 變形函數(shù)的分析46-56
• 4.1 變形函數(shù)的理論推導(dǎo)46-48
• 4.2 有限元法求取變形函數(shù)48-53
• 4.2.1 有限元模型的建立48-50
• 4.2.2 定義約束條件50
• 4.2.3 有限元結(jié)果分析50-51
• 4.2.4 擬合變形函數(shù)51-53
• 4.2.5 剛輪齒廓的求解結(jié)果比較53
• 4.3 剛輪的空間齒廓53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 新齒形諧波傳動輪齒加工刀具的設(shè)計56-67
• 5.1 柔輪滾齒刀的設(shè)計56-58
• 5.1.1 圓弧滾刀滾切的基本原理56-57
• 5.1.2 滾齒刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計57-58
• 5.2 剛輪插齒刀的設(shè)計58-62
• 5.2.1 插齒刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計58-60
• 5.2.2 插齒刀參數(shù)驗算60-62
• 5.3 刀具通用性的研究62-66
• 5.3.1 刀具通用性的難點分析62-63
• 5.3.2 通用刀具的可行性驗證63-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 新齒形與漸開線齒形諧波傳動的特性比較分析67-77
• 6.1 嚙合性能的比較67-68
• 6.2 力學(xué)性能的比較68-70
• 6.2.1 有限元模型的建立68-69
• 6.2.2 定義約束條件69
• 6.2.3 有限元結(jié)果分析69-70
• 6.3 實驗比較70-76
• 6.3.1 實驗臺的搭建71-73
• 6.3.2 實驗結(jié)果的比較73-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 7 總結(jié)77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-84
• 附錄84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鐘健;謝金瑞;;基于精度與承載能力的諧波傳動多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J];光學(xué)精密工程;2008年05期

2 辛洪兵;圓弧齒廓諧波齒輪傳動齒形設(shè)計中的幾個問題[J];機械傳動;1999年02期

3 辛洪兵,趙罘,秦宇輝;諧波齒輪傳動系統(tǒng)非線性扭轉(zhuǎn)振動分析[J];機械科學(xué)與技術(shù);2005年09期

4 吳偉國;于鵬飛;侯月陽;;短筒柔輪諧波齒輪傳動新設(shè)計新工藝與實驗[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周輝;機電伺服系統(tǒng)中高過載諧波齒輪傳動承載特性的研究[D];南京理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：高承載諧波齒輪傳動設(shè)計與制造技術(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：390917