本文關(guān)鍵詞：雙圓弧諧波齒輪傳動基本齒形的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文主要利用諧波齒輪傳動的嚙合理論,根據(jù)諧波減速器的性能要求,完成了模數(shù)0.5mm,傳動比為50的61機(jī)型雙圓弧諧波齒輪傳動的齒形設(shè)計(jì),具體做了如下幾項(xiàng)工作： (1)在研究圓弧齒廓諧波齒輪傳動嚙合原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了雙圓弧諧波齒輪傳動柔輪的齒廓,即設(shè)定柔輪凸齒和凹齒的齒廓方程,建立柔輪的輪齒坐標(biāo)系；通過H矩陣的方法,設(shè)定波高為0.43,可得到剛輪的的理論嚙合方程,建立剛輪的輪齒坐標(biāo)系,并給出具體的設(shè)計(jì)思路流程。 (2)通過CAXA軟件完成了諧波減速器的設(shè)計(jì),其中包括柔輪齒形的二維設(shè)計(jì),然后,根據(jù)相關(guān)的H矩陣設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)與之嚙合的剛輪齒廓,再把二維的剛輪和柔輪通過DWG格式導(dǎo)入到UG中,形成一個三維模型,根據(jù)諧波減速器的相互位置關(guān)系要求,得到柔輪、剛輪、波發(fā)生器的三維裝配圖。 (3)將UG與ADAMS兩種軟件有效結(jié)合,將組裝后的完整模型輸入到ADAMS中建立了諧波減速器的虛擬樣機(jī),通過柔輪、剛輪、波發(fā)生器三者的實(shí)際運(yùn)動情況對其添加約束載荷,對柔輪和剛輪的嚙合特性進(jìn)行了分析和仿真,得出的仿真結(jié)果與幾何模型相符,直觀地反映了諧波齒輪減速器的傳動特性。 (4)利用NX/nastran有限元軟件,對柔輪進(jìn)行了模態(tài)分析,研究了在各種振源下的振動響應(yīng),通過多目標(biāo)優(yōu)化的方法,對其進(jìn)行模態(tài)優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明,柔輪的截面尺寸會對柔輪的影響比較大,在設(shè)計(jì)雙圓弧齒形時,尤其是小模數(shù)齒輪,需要將柔輪的截面尺寸對柔輪的影響考慮在內(nèi)。 (5)運(yùn)用四力作用下的圓環(huán)來代替橢圓傳動的方法對柔輪空載下的變形進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上分析了負(fù)載下的齒形狀況,根據(jù)諧波傳動裝置的一系列公式的推導(dǎo)以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定了載荷作用下嚙合力的分布函數(shù)。并在有限元軟件中完成了空載和負(fù)載條件下應(yīng)力和位移的分析,仿真結(jié)果表明負(fù)載下柔輪徑向上的位移與理論設(shè)計(jì)的波高0.43是一致的,從而驗(yàn)證了諧波減速器齒形設(shè)計(jì)的合理性。 (6)針對上述所涉及的雙圓弧諧波減速器,實(shí)際加工出了剛輪、柔輪的齒型,得到實(shí)例樣機(jī)。對樣機(jī)本身及其應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)器人中進(jìn)行了相關(guān)測試,測試結(jié)果顯示雙圓弧諧波齒輪傳動樣機(jī)的傳動特性與在ADAMS中的仿真結(jié)果相符,在空載下也無干涉的發(fā)生。 本文通過虛擬樣機(jī)技術(shù)的使用,在計(jì)算機(jī)環(huán)境下完成了諧波減速器系統(tǒng)的設(shè)計(jì),分析了諧波減速器的性能指標(biāo),并通過理論和實(shí)際的結(jié)合,最終達(dá)成預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：諧波減速器 雙圓弧 UG 有限元
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.43
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 諧波減速器系統(tǒng)概述8
• 1.2 本文的研究背景及意義8-9
• 1.3 諧波減速器發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢9-11
• 1.3.1 國外現(xiàn)狀9-10
• 1.3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀10
• 1.3.3 發(fā)展趨勢及待研究解決的問題10-11
• 1.4 本文研究的主要工作和內(nèi)容11-13
• 第2章 諧波齒輪傳動基本理論13-21
• 2.1 諧波齒輪傳動基本原理13-15
• 2.2 諧波齒輪傳動特點(diǎn)15-17
• 2.3 諧波齒輪傳動的嚙合理論17-20
• 2.3.1 諧波齒輪傳動雙圓弧齒形設(shè)計(jì)17-18
• 2.3.2 用H矩陣的方法建立諧波齒輪傳動剛輪的的理論嚙合方程18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 雙圓弧工作齒廓的確定及其嚙合特性21-34
• 3.1 雙圓弧減速器的主要性能指標(biāo)以及工作齒廓的確定21-22
• 3.2 雙圓弧齒形嚙合特性分析22-33
• 3.2.1 諧波減速器仿真模型的建立23-25
• 3.2.2 諧波減速器仿真模型施加約束與求解25-27
• 3.2.3 諧波減速器仿真結(jié)果后處理27-33
• 3.2.3.1 測試圖27-28
• 3.2.3.2 位置和方向的測試28-29
• 3.2.3.3 在后處理模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理29-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 基于NX/NASTRAN有限元法的柔輪變形分析34-55
• 4.1 有限元分析流程34-36
• 4.2 柔輪模態(tài)及模態(tài)優(yōu)化分析36-45
• 4.2.1 柔輪有限元分析前處理36-39
• 4.2.2 柔輪模態(tài)分析39-41
• 4.2.3 模態(tài)優(yōu)化分析41-45
• 4.2.3.1 優(yōu)化原理41-42
• 4.2.3.2 優(yōu)化模型42
• 4.2.3.3 優(yōu)化分析過程及結(jié)果42-45
• 4.3 柔輪空載時應(yīng)力及位移分析45-49
• 4.3.1 空載時受力分析45-47
• 4.3.2 空載時位移分析47-49
• 4.4 柔輪負(fù)載時應(yīng)力及位移分析49-54
• 4.4.1 負(fù)載情況下的齒形分析49-51
• 4.4.2 負(fù)載情況下位移分析51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 試制樣機(jī)及測試結(jié)果55-63
• 5.1 試制樣機(jī)55-56
• 5.2 測試結(jié)果56-63
• 5.2.1 諧波減速器樣機(jī)的測試56-61
• 5.2.2 諧波減速器樣機(jī)在機(jī)器人中頻率的測試61-63
• 第6章 總結(jié)與展望63-66
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡介71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 辛洪兵,謝金瑞,何惠陽,張作梅;諧波傳動技術(shù)及其研究動向[J];北京輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報;1999年01期

2 張世民;李春雷;;基于ANSYS的諧波減速器柔輪受力分析[J];傳動技術(shù);2009年01期

3 辛洪兵;何惠陽;;諧波齒輪傳動環(huán)形柔輪的固有振動分析[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報;1996年03期

4 辛洪兵,何惠陽,謝金瑞;精密諧波齒輪傳動采用圓弧齒廓的合理性證明[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報;1997年03期

5 趙濱海,劉正士,宋春磊,田林濤;諧波傳動薄壁柔性軸承力學(xué)分析[J];軸承;2002年10期

6 李俊陽;王家序;肖科;劉強(qiáng);;漸開線內(nèi)嚙合圓柱齒輪副的回差控制與補(bǔ)償[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2012年07期

7 謝金瑞;;國內(nèi)外諧波傳動的應(yīng)用和發(fā)展[J];光學(xué)機(jī)械;1979年04期

8 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(jì)[J];光學(xué)精密工程;2008年05期

9 張福潤,羅伯勛;建立嚙合方程的B矩陣法[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;1990年02期

10 陳曉霞;林樹忠;邢靜忠;劉玉生;;圓弧齒廓諧波齒輪側(cè)隙及干涉檢查仿真[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2011年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 董惠敏;基于柔輪變形函數(shù)的諧波齒輪傳動運(yùn)動幾何學(xué)及其嚙合性能研究[D];大連理工大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：雙圓弧諧波齒輪傳動基本齒形的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：316203