本文關(guān)鍵詞：基于ABAQUS的諧波傳動效率計算方法研究

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【摘要】：諧波傳動由于其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和零回差等特點廣泛應(yīng)用在航天航空、機械、光學儀器等控制領(lǐng)域。然而,在用于傳遞運動和動力的場合,效率是表征綜合機械性能的重要指標。因此,如何準確的計算其傳動效率,評價其性能具有重要意義。本文在國家自然科學基金項目(No.50975038)的資助下,圍繞著諧波傳動的功率損耗方面進行了分析與研究,提出了一種基于ABAQUS的功率損耗計算方法,這種方法考慮了多對齒嚙合的摩擦損耗和波發(fā)生器柔性滾動軸承的摩擦損耗。 首先,對于輪齒嚙合的摩擦損耗,本文采用有限元軟件ABAQUS求得參與嚙合齒面的接觸壓強及接觸面積,利用各個節(jié)點接觸壓強的平均值代替整個齒面的接觸壓強,結(jié)合齒面的平均滑動速度,從而得到了齒面嚙合的功率損耗；對于波發(fā)生器柔性滾動軸承的摩擦損耗,在滾動體理想分布的假設(shè)下,通過求解柔性滾動軸承受載區(qū)域滾動體的載荷分布及與內(nèi)外圈的滾動速度,提出了對具有柔性滾動軸承的凸輪式波發(fā)生器中滾動體系的摩擦損耗的計算模型；通過上述方法,對XB80-100型諧波減速器在傳動過程中的摩擦損耗進行了計算,得到了不同負載條件下的摩擦損耗；并編制了MATLAB GUI界面,提高了的后處理階段的計算效率。 然后,對XB80-100型諧波減速器功率損耗進行了實驗研究,由實驗結(jié)果分析得到,諧波減速器的傳動效率隨著負載的不斷增大而降低,并且其效率在76.90%-84.15%之間；將實驗結(jié)果與計算結(jié)果相比較,前述方法計算的摩擦損耗與實驗結(jié)果的相對誤差最大為8.18%,證明了計算方法較為準確。 最后,依據(jù)課題組在諧波傳動彈性嚙合理論方面的研究成果,利用雙圓弧齒廓代替原剛輪漸開線齒廓,并共軛求解相應(yīng)的柔輪齒廓。利用上述功率損耗求解方法,求得了這對齒廓齒面嚙合損耗,結(jié)果比漸開線齒廓的摩擦損耗降低了9.31%-14.14%,這體現(xiàn)了利用諧波傳動運動幾何學模型求解出的共軛齒形性能的優(yōu)越性,為諧波傳動中新齒形的設(shè)計提供了一定的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：諧波傳動 ABAQUS 摩擦損耗 實驗測量 齒形設(shè)計
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 諧波齒輪傳動研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 諧波傳動的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢10
• 1.2.2 諧波傳動效率計算綜述10-11
• 1.2.3 諧波傳動嚙合理論綜述11-12
• 1.2.4 諧波傳動齒形研究綜述12-13
• 1.3 ABAQUS在諧波傳動設(shè)計中的應(yīng)用13-14
• 1.4 本文研究內(nèi)容及方法14-15
• 2 諧波傳動輪齒共軛模型15-26
• 2.1 諧波傳動原理15-16
• 2.2 波發(fā)生器結(jié)構(gòu)形式與廓形16-17
• 2.3 諧波傳動輪齒共軛特點17-22
• 2.3.1 諧波傳動運動模型17-18
• 2.3.2 諧波傳動各構(gòu)件運動關(guān)系18-20
• 2.3.3 基于變形函數(shù)的輸入輸出端運動關(guān)系20-21
• 2.3.4 柔輪齒上點的運動21-22
• 2.4 輪齒的定瞬心線22-23
• 2.5 基于瞬心線的共軛齒X幱胄閱，
  
  本文編號：1005257
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