本文關鍵詞：諧波傳動杯形柔輪表面摩擦學設計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：諧波傳動憑借其體積小、傳動比大、運動精度高、噪聲小、同軸性好等優(yōu)點，在航空航天、精密醫(yī)療器械、機器人等領域中得到廣泛的應用。一般來講，柔輪疲勞斷裂為諧波傳動的主要失效形式，但應用于特殊環(huán)境下的諧波傳動，摩擦磨損成為主要的失效形式。要保證諧波傳動高效率、高精度地運行，需要對其中的摩擦學問題進行系統(tǒng)的分析研究。 本文以含有杯形柔輪的XB1型諧波齒輪減速器為研究對象，通過輪齒嚙合干涉理論分析了輪齒干涉情況，并得到輪齒間側(cè)隙的的分布規(guī)律。分析了剛輪固定波發(fā)生器輸入柔輪輸出時，柔輪輪齒的運動規(guī)律以及柔輪內(nèi)壁與柔性軸承外圈間的滑動。 研究了杯形柔輪的疲勞強度和齒面磨損；分析了諧波齒輪傳動同時參與嚙合的齒對數(shù)和輪齒間的載荷分布規(guī)律；建立了考慮柔性軸承徑向游隙的余弦凸輪簡化模型，通過有限元分析軟件ANSYS獲得了波發(fā)生器裝配下的杯形柔輪在空載和負載情況下的應力、變形分布，并分析了不同負載、柔輪壁厚時柔輪、筒體以及輪齒的應力、變形分布規(guī)律。 對柔輪材料試樣表面進行DLC潤滑改性。設計并加工可以檢測試樣在摩擦磨損試驗中變形的夾具，利用UMT系列多功能摩擦磨損測試儀對柔輪與剛輪、柔輪與波發(fā)生器分別進行銷盤、球盤配副摩擦磨損試驗，研究柔輪材料表面DLC膜在大氣中不同載荷、速度、基體厚度、表面粗糙度以及潤滑方式下的摩擦磨損性能，并分析了以上工況條件對DLC膜摩擦磨損的影響規(guī)律，獲得了不同條件下磨損機制的轉(zhuǎn)變規(guī)律以及DLC膜潤滑的載荷、速度邊界，并在此基礎上，分析了諧波傳動的效率。
【關鍵詞】：諧波傳動 杯形柔輪 摩擦學設計 DLC膜
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)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
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題來源及研究目的和意義8
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 研究目的和意義8
• 1.2 諧波傳動摩擦與潤滑的研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 柔輪表面摩擦學設計研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.1 摩擦學設計簡介13
• 1.3.2 DLC 膜摩擦磨損性能的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本課題主要研究的內(nèi)容14-16
• 第2章 諧波傳動柔輪運動學分析16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 諧波齒輪傳動的結(jié)構(gòu)特征16-18
• 2.3 柔輪變形與輪齒嚙合分析18-26
• 2.3.1 凸輪波發(fā)生器作用下的柔輪變形曲線18-19
• 2.3.2 齒形及主要嚙合參數(shù)的分析19-20
• 2.3.3 諧波齒輪傳動輪齒嚙合干涉分析20-26
• 2.4 柔輪運動學分析26-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 柔輪應力狀態(tài)分析31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 諧波齒輪傳動嚙合齒對數(shù)分析31
• 3.3 諧波齒輪傳動柔輪承載能力分析31-38
• 3.3.1 輪齒間的載荷分布規(guī)律31-34
• 3.3.2 柔輪的疲勞強度分析34-37
• 3.3.3 齒面耐磨分析37-38
• 3.4 柔輪有限元分析38-43
• 3.4.1 有限元模型的建立38-39
• 3.4.2 接觸、約束和載荷的定義39-40
• 3.4.3 柔輪應力分析40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 柔輪摩擦磨損試驗及傳動效率分析44-65
• 4.1 引言44-45
• 4.2 柔輪配副基體材料摩擦磨損特性分析45-47
• 4.3 摩擦體系臨界狀態(tài)的確定47-48
• 4.4 柔輪表面潤滑改性及摩擦性能試驗48-62
• 4.4.1 DLC 膜的制備48-49
• 4.4.2 表面粗糙度對 DLC 膜膜基結(jié)合力的影響49-50
• 4.4.3 載荷對摩擦磨損性能的影響50-53
• 4.4.4 滑動速度對摩擦磨損性能的影響53-56
• 4.4.5 試樣變形對摩擦磨損性能的影響56-58
• 4.4.6 表面粗糙度對摩擦磨損性能的影響58-60
• 4.4.7 潤滑油和潤滑脂對摩擦磨損性能的影響60-62
• 4.5 諧波齒輪傳動效率分析62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻67-72
• 致謝72

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