本文關鍵詞：諧波減速器建模及其柔輪應力分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧波齒輪傳動機構是具有柔性結構的特殊齒輪傳動機構，與其他的齒輪傳動機構相比其結構比較特殊，體積小且同時嚙合的齒數多，，承載能力較高，而且傳動精度高，所以在現代化工業(yè)中廣泛使用。另外諧波齒輪有一個非常獨特的優(yōu)點就是可以在密閉空間的工況下傳遞運動與力，這使它能在高真空、高溫高壓以及高輻射的惡劣環(huán)境中工作。經過半個世紀的發(fā)展，諧波齒輪傳動技術已經被推廣到了航天航空、國防軍事以及民用工業(yè)當中，其在人類工業(yè)發(fā)展中扮演了重要的角色。在諧波齒輪傳動中柔輪會發(fā)生彈性形變，且工作中其幾何與力學模型是非常復雜的，特別是其應變規(guī)律與應力分布的情況對整個傳動的影響非常大。以此對諧波減速器的建模研究以及柔輪應力應變分析是非常有必要的。 針對以上所述本文從以下幾個方面進行了研究，并獲得了相對滿意的結果。 1)以彈性力學和材料力學為理論基礎，根據諧波傳動系統(tǒng)的傳動理論，研究了諧波減速器嚙合傳動中的參數選取原則，并對諧波減速器的三大組件，波發(fā)生器，柔輪和剛輪進行了結構設計。 2)在CAXA電子圖版和Pro/E軟件中對諧波三大組件進行三維建模，使模型能順利導入到ANSYS Workbench有限元軟件中，減小陣列時的累積誤差，提高了模型的精度。 3)在ANSYS Workbench中模擬諧波減速器的在空載和負載下的真實工況，研究柔輪的應力應變情況，并對不同壁厚的柔輪進行有限元分析，總結出其應力變化規(guī)律，并試分析其理論依據。 4)模擬諧波齒輪傳動的變剛度特性，驗證出其遲滯非線性，為諧波齒輪的輕便設計提供依據。
【關鍵詞】：諧波減速器 柔輪 建模 應力應變 變剛度
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.46
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及其意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-14
• 1.3 課題來源以及本文研究內容14-16
• 1.3.1 課題來源14
• 1.3.2 本文主要研究內容和創(chuàng)新點14-16
• 第二章 諧波齒輪傳動的基本理論16-25
• 2.1 諧波齒輪傳動的特點、基本原理及其應用16-19
• 2.1.1 諧波齒輪傳動的組成與傳動原理16-17
• 2.1.2 諧波齒輪傳動的特點及其應用17-19
• 2.2 柔輪的應變分析19-22
• 2.2.1 柔輪按 w = w0cos2 規(guī)律的變形形狀位移方程19-20
• 2.2.2 四力作用下的變形形狀位移方程20-22
• 2.3 柔輪的應力分析22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 諧波減速器模型建立25-44
• 3.1 諧波減速器的設計計算25-31
• 3.1.1 柔輪參數設計25-29
• 3.1.2 波發(fā)生器和剛輪的參數設計29-31
• 3.2 諧波齒輪傳動失效形式和校核31-37
• 3.2.1 諧波減速器的主要失效形式31-32
• 3.2.2 柔輪的校核32-37
• 3.3 三維實體模型的建立37-42
• 3.3.1 Pro/ENGINEER 軟件簡介37
• 3.3.2 柔輪的三維模型建立37-42
• 3.4 模型的修改42-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第四章 柔輪的有限模型建立與應力應變分析44-57
• 4.1 柔輪有限元模型的建立44-49
• 4.1.1 有限單元法簡介44-45
• 4.1.2 材料參數選擇45-46
• 4.1.3 接觸對的設定46-48
• 4.1.4 網格化48-49
• 4.1.5 約束與加載49
• 4.2 柔輪的有限元分析49-56
• 4.2.1 空載下的柔輪應力應變分析50-51
• 4.2.2 不同載荷下柔輪的應力應變分析51-54
• 4.2.3 不同壁厚的柔輪在不同載荷下應力應變分析54-56
• 4.3 本章小結56-57
• 第五章 諧波齒輪傳動剛度特性模擬57-63
• 5.1 諧波齒輪傳動的剛度特性57-59
• 5.2 變剛度特性的模擬59-62
• 5.3 本章小結62-63
• 第六章 總結與展望63-65
• 6.1 主要研究結論63-64
• 6.2 論文展望64-65
• 參考文獻65-69
• 附錄69-70
• 攻讀學位期間參加項目69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文69-70
• 致謝70

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