柔輪作為諧波齒輪傳動(dòng)中起承載作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),容易由于疲勞而造成失效。為研究柔輪內(nèi)部應(yīng)力變化規(guī)律,觀察其內(nèi)部應(yīng)力分布情況,基于ANSYS有限元分析軟件,研究在波發(fā)生器驅(qū)動(dòng)作用下,多個(gè)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對柔輪內(nèi)部各部分應(yīng)力變化規(guī)律。結(jié)果表明,對比分析柔輪各個(gè)部分應(yīng)力,柔輪齒圈部分應(yīng)力最大,此處出現(xiàn)最大應(yīng)力點(diǎn),而筒底部所受的應(yīng)力最小;筒長對柔輪應(yīng)力影響較為明顯,桶底圓角半徑對筒底部分應(yīng)力影響波動(dòng)較大,筒體部分最大等效應(yīng)力與齒圈部分最大等效應(yīng)力具有相似趨勢;柔輪壁厚對柔輪整體性能影響較大,而齒圈寬度增加,會(huì)使得柔輪整體應(yīng)力以及各部分應(yīng)力隨之增加。因此,在設(shè)計(jì)杯型柔輪時(shí),應(yīng)首先確定柔輪齒寬參數(shù),再選擇合理的柔輪筒長、壁厚以及桶底倒角半徑,從而減小柔輪應(yīng)力,提高柔輪使用壽命。 

【文章來源】：機(jī)械傳動(dòng). 2020,44(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 雙圓弧柔輪基本齒廓圖

在SolidWorks中建立柔輪三維實(shí)體模型，柔輪幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖如圖2所示，波發(fā)生器采用橢圓凸輪波發(fā)生器，建模時(shí)忽略柔性軸承，通過SolidWorks構(gòu)建柔輪與波發(fā)生器三維數(shù)字化裝配模型，導(dǎo)入ANSYS有限元仿真平臺，建立柔輪有限元模型。1.2 柔輪有限元模型

(2）網(wǎng)格劃分：為劃分精度更高網(wǎng)格，使計(jì)算結(jié)果更加精確，按照圖3所示，對柔輪進(jìn)行切分處理，把柔輪切分成：Ⅰ—前沿單元、Ⅱ—齒圈單元、Ⅲ—筒體單元、Ⅳ—筒底單元、Ⅴ—凸臺單元規(guī)則體，同時(shí)方便后期提取各觀測點(diǎn)的應(yīng)力值。本文中為柔輪選取SOLID185實(shí)體單元，采用六面體掃掠網(wǎng)格劃分，智能網(wǎng)格控制精度設(shè)置為5，網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.5 mm。采用Sweep掃掠網(wǎng)格方式劃分柔輪為規(guī)則的六面體網(wǎng)格單元，得到的有限元網(wǎng)格模型如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3535163