本文關(guān)鍵詞：諧波減速器若干問題的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：長期以來,諧波減速器一直是傳動領(lǐng)域各國研究的熱點課題,國內(nèi)雖然有一些產(chǎn)品,但在輸入轉(zhuǎn)速、扭轉(zhuǎn)角度、傳動精度和使用壽命方面與日本等工業(yè)發(fā)達國家相比還存在很大的差距,尤其在工業(yè)機器人等領(lǐng)域的應用還不夠成熟。本文主要利用有限元方法對諧波減速器常用的杯型柔輪和中空型柔輪進行有限元分析,研究柔輪幾何參數(shù)對柔輪靜態(tài)應力分布與動態(tài)特性的影響。本文首先介紹了諧波齒輪減速器的傳動原理和特點,分析了柔輪上點的運動規(guī)律,以及不同形式波發(fā)生器作用下柔輪形變特點,根據(jù)傳動原理推導出柔輪應力計算公式和強度校核公式。利用有限元分析軟件ABAQUS,結(jié)合柔輪傳動特性,建立柔輪與波發(fā)生器在初始變形階段的接觸模型,并根據(jù)柔輪和剛輪間接觸模型,模擬柔輪負載情況。對比兩種柔輪的應力分布云圖和截面應力分布曲線,研究柔輪應力分布情況。其次,通過修改兩種柔輪模型幾何參數(shù),得到不同長徑比、齒圈寬度和壁厚的柔輪結(jié)構(gòu),建立不同幾何參數(shù)的柔輪接觸模型,獲得其應力分布云圖,繪制出最大等效應力變化曲線,探究柔輪幾何參數(shù)對柔輪應力的影響。在中空型柔輪翻邊處設(shè)計出圓角,通過有限元接觸分析發(fā)現(xiàn),圓角的設(shè)計使中空型柔輪各部分等效應力值和分布范圍都明顯減小。最后,借助ABAQUS軟件對兩種柔輪進行模態(tài)分析,提取出兩種柔輪結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型,發(fā)現(xiàn)中空型柔輪的各階頻率都大于杯型柔輪,且兩種柔輪結(jié)構(gòu)都可以避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】：諧波減速器 杯型柔輪 中空型柔輪 有限元分析 幾何參數(shù)
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.43
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 課題研究的目的及意義13-14
• 1.3 諧波減速器的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 諧波齒輪傳動原理和柔輪形變特點18-37
• 2.1 諧波齒輪傳動原理18-22
• 2.1.1 諧波齒輪減速器的基本結(jié)構(gòu)和分類方法18-20
• 2.1.2 諧波齒輪傳動原理20
• 2.1.3 諧波齒輪傳動的特點20-21
• 2.1.4 諧波減速器常用的參數(shù)21-22
• 2.2 柔輪點的運動學22-24
• 2.2.1 初始變形后柔輪上點運動規(guī)律22-23
• 2.2.2 負載傳動時柔輪上點運動規(guī)律23-24
• 2.3 柔輪的形變24-31
• 2.3.1 初始變形階段柔輪的形變24-28
• 2.3.2 傳動載荷引起的柔輪變形形狀28-31
• 2.4 柔輪應力分析和強度計算31-36
• 2.4.1 柔輪應力分析31-35
• 2.4.2 柔輪強度的計算35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 杯型柔輪和中空型柔輪的有限元應力分析37-55
• 3.1 杯型柔輪和中空型柔輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計37-39
• 3.2 杯型柔輪和中空型柔輪實體模型的創(chuàng)建39-40
• 3.2.1 柔輪接觸模型的簡化39
• 3.2.2 柔輪實體的建立39-40
• 3.3 有限元法及ABAQUS軟件的介紹40-43
• 3.3.1 有限元的基本原理40-41
• 3.3.2 有限元分析的主要步驟41-42
• 3.3.3 ABAQUS簡介及分析步驟42-43
• 3.4 柔輪有限元分析43-50
• 3.4.1 建立接觸模型43-44
• 3.4.2 定義柔輪材料屬性和接觸屬性44-45
• 3.4.3 柔輪單元類型設(shè)置和劃分網(wǎng)格45-46
• 3.4.4 分析步和邊界條件的設(shè)置46-47
• 3.4.5 柔輪有限元分析結(jié)果47-50
• 3.5 負載應力變化50-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章幾何參數(shù)對柔輪應力的影響及柔輪結(jié)構(gòu)改良55-66
• 4.1 幾何參數(shù)對柔輪應力的影響55-63
• 4.1.1 長徑比對兩種柔輪應力的影響55-58
• 4.1.2 齒圈長度對兩種柔輪應力的影響58-60
• 4.1.3 壁厚對兩種柔輪應力的影響60-63
• 4.2 中空型柔輪的改良設(shè)計63-65
• 4.3 本章小節(jié)65-66
• 第5章 柔輪的模態(tài)分析66-76
• 5.1 模態(tài)分析概述66-67
• 5.2 模態(tài)分析的應用67-68
• 5.3 模態(tài)分析計算方法68-71
• 5.3.1 子空間迭代法69
• 5.3.2 Lanczos法69-71
• 5.4 基于ABAQUS對杯型柔輪和中空型柔輪的模態(tài)分析71-72
• 5.4.1 定義模型71
• 5.4.2 定義模態(tài)分析步71
• 5.4.3 定義模型邊界條件和載荷71-72
• 5.4.4 觀察后處理結(jié)果72
• 5.5 兩種柔輪模態(tài)分析結(jié)果72-75
• 5.6 本章小節(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果80-81
• 致謝81-82

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本文編號：466651