【摘要】： 諧波齒輪傳動(dòng)是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新型傳動(dòng)技術(shù)。它主要靠柔輪的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，因而設(shè)計(jì)復(fù)雜。用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，效率低，成本高，制約了這項(xiàng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。虛擬設(shè)計(jì)作為一種新型的設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)、三維造型、分析檢測(cè)，可以在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的不足，并加以改進(jìn)，從而提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低成本。因此，虛擬設(shè)計(jì)在諧波齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。 本論文中的設(shè)計(jì)計(jì)算模塊通過(guò)對(duì)UG的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行三維實(shí)體造型。本模塊采用VC++作為編譯環(huán)境，以UG的二次開(kāi)發(fā)模塊作為接口，將設(shè)計(jì)計(jì)算程序連接到UG界面中，用戶(hù)在UG主菜單中選擇“諧波齒輪設(shè)計(jì)”條目，即進(jìn)入該設(shè)計(jì)模塊，在交互式對(duì)話(huà)框中實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)選型、輸入設(shè)計(jì)的初始參數(shù)。確認(rèn)后，UG將這些基本信息傳遞到用C語(yǔ)言和VC++聯(lián)合編寫(xiě)的設(shè)計(jì)程序中，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的計(jì)算。最終得到包括各項(xiàng)嚙合參數(shù)和幾何尺寸等的計(jì)算結(jié)果。程序根據(jù)這些幾何尺寸，調(diào)用UG提供的文件和圖形操作函數(shù)，在UG的圖形界面中輸出諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的三維幾何模型，并將設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)傳遞到信息窗口。 在設(shè)計(jì)計(jì)算模塊中有一些參數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得，所以對(duì)最終設(shè)計(jì)結(jié)果，需要進(jìn)行進(jìn)一步分析。在本論文中，采用了UG的有限元分析模塊對(duì)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵部件——柔輪進(jìn)行了有限元分析。本模塊的分析模型采用在設(shè)計(jì)模塊中建立的柔輪三維模型。在預(yù)處理中對(duì)柔輪進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，定義材料、載荷和邊界條件，劃分網(wǎng)格，然后進(jìn)行有限元分析求解，得到變形和應(yīng)力等的分析結(jié)果，并在后處理模塊中進(jìn)行結(jié)果的輸出。根據(jù)分析結(jié)果可以找出設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，為修改設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提供了參考。本論文提出了一種新的柔輪有限元分析方法，并對(duì)其他分析方法作了探討和展望。 本課題研究中主要實(shí)現(xiàn)了諧波齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)虛擬設(shè)計(jì)中的參數(shù)化自動(dòng)設(shè)計(jì)、三維建模、有限元分析。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.4
【圖文】：

圖1.2Fig.1.2在傳動(dòng)過(guò)程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一圈，柔輪上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)，稱(chēng)為波數(shù)。圖1.1及圖1.2為采用橢圓柔性滾珠軸承的凸輪波發(fā)生器的諧波齒輪傳動(dòng)1201。因變形后，柔輪上各點(diǎn)相對(duì)于為變形柔輪的運(yùn)動(dòng)，在以變形長(zhǎng)軸為起點(diǎn)展開(kāi)后，近似呈一具有兩個(gè)全波的余弦曲線(xiàn)，故稱(chēng)雙波傳動(dòng)，以此類(lèi)推，可有單波，三波，……，等等。如圖1.3所示考慮到柔輪的疲勞壽命和傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸，一般波數(shù)不大于3。1剛輪2滾輪3柔輪4轉(zhuǎn)臂a雙波b二波圖1.3雙波和三波諧波傳動(dòng)Fig.1.3twowaveandthreewave，5harmoniedrive

加入到工程。按第三章所述諧波傳動(dòng)系統(tǒng)的嚙合參數(shù)選擇和幾何計(jì)算的公式，將其編制成為VC能夠識(shí)別的公式代碼，加入到函數(shù)體中。如圖4.4為編制的柔輪設(shè)計(jì)程序時(shí)的VC環(huán)境界面蒸蒸;凝熟{聯(lián)聯(lián)硯硯巍熱}遙撼滿(mǎn)滿(mǎn)一一一一一一后111韶韶，氣1刀~...}}}灌翩了玲病茹著云幣動(dòng)i詢(xún)i娜瞇如云祠莽睡如琢如比妹場(chǎng)目頑琢箱湯如醉通;!石瀟誡{成i麟圖4.4柔輪計(jì)算程序vC編譯環(huán)境Fig.4.4ComPilingEnvironmentofflexsPline一ealeulatingProgram在程序編制中，對(duì)于由對(duì)話(huà)框傳遞過(guò)來(lái)的變量的引用，要在函數(shù)體之前聲明其為外部函數(shù)。在VC工程中，需要對(duì)不同的程序中的函數(shù)和變量進(jìn)行傳遞，也須將這些函數(shù)和變量聲明稱(chēng)外部型式。如對(duì)柔輪齒的計(jì)算公式:d=Pow((0.456*TZ*1000/((dl口(KdZ*nd)一3*E*Yz*Ksd/111)*Kbd*Ksd))，l/3.):其中變量iii的值和TZ的值即使用的第三個(gè)對(duì)話(huà)框的所輸入的i的值和torch值。在函數(shù)體之前聲明為:eXtemdouble11，toreh;本函數(shù)調(diào)試通過(guò)后可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的基本參數(shù)和給定的選擇計(jì)算出比較優(yōu)化的諧波齒輪的幾何尺寸。4O

剛輪

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6 李s

本文編號(hào)：2789341