諧波減速器是一種柔性構(gòu)件,在波發(fā)生器的作用下產(chǎn)生可控性變形波來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)裝置,具有減速比大,精度高,體積小,傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)踐應(yīng)用中,柔輪作為諧波減速器的核心構(gòu)件,在工作過程中承受周期性交變應(yīng)力,容易發(fā)生疲勞失效,造成損壞。因此,對柔輪進(jìn)行力學(xué)特性和疲勞壽命的分析具有重要意義。論文依據(jù)諧波減速器相關(guān)理論和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,建立了諧波減速器三維模型,對柔輪筒體進(jìn)行了力學(xué)分析和疲勞強(qiáng)度分析;基于有限元分析技術(shù)研究了柔輪在空載和負(fù)載狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律,分別在齒圈前端、齒圈后端、柔輪筒底處定義三條路徑,提取應(yīng)力樣本數(shù)據(jù)點(diǎn),對比柔輪在空載和負(fù)載狀態(tài)下應(yīng)力分布狀態(tài),發(fā)現(xiàn)在波發(fā)生器長軸附近區(qū)域,柔輪應(yīng)力值最大;利用ANSYS對柔輪進(jìn)行模態(tài)分析,得出柔輪的振動(dòng)頻率和模態(tài)振型,結(jié)果表明柔輪在工作過程中不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象;研究了柔輪筒長、壁厚、徑向變形量、齒圈寬度四因素對柔輪應(yīng)力應(yīng)變的影響規(guī)律,以齒圈后端,柔輪筒底處應(yīng)力分布狀態(tài)為評價(jià)指標(biāo),并根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)了正交實(shí)驗(yàn),利用極差分析法處理正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出了柔輪結(jié)構(gòu)最優(yōu)組合參數(shù),并進(jìn)一步得出了四個(gè)單因素對柔輪應(yīng)力的影響次序,通過有限元分析結(jié)果對比可...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柔輪應(yīng)力應(yīng)變的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 疲勞壽命分析研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 諧波減速器的傳動(dòng)原理及力學(xué)分析
    2.1 諧波減速器的組成
    2.2 諧波減速器工作原理
        2.2.1 諧波減速器傳動(dòng)原理
        2.2.2 諧波減速器運(yùn)動(dòng)學(xué)原理
    2.3 諧波減速器的結(jié)構(gòu)尺寸
        2.3.1 柔輪結(jié)構(gòu)尺寸
        2.3.2 鋼輪結(jié)構(gòu)尺寸
        2.3.3 波發(fā)生器結(jié)構(gòu)尺寸
    2.4 柔輪結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
        2.4.1 柔輪筒體處受力分析
        2.4.2 柔輪疲勞強(qiáng)度分析
    2.5 本章小結(jié)
3 諧波減速器柔輪有限元分析
    3.1 柔輪模型問題的近似處理
    3.2 柔輪有限元模型建立
        3.2.1 柔輪材料與網(wǎng)格劃分
        3.2.2 接觸類型設(shè)置
        3.2.3 載荷設(shè)定與自由度約束
    3.3 空載情況下柔輪有限元分析
    3.4 負(fù)載狀態(tài)下柔輪有限元分析
    3.5 模態(tài)分析
        3.5.1 模態(tài)分析理論
        3.5.2 柔輪模態(tài)分析結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
4 關(guān)鍵參數(shù)對柔輪力學(xué)特性的影響及正交實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 單因素參數(shù)對柔輪力學(xué)特性的影響
        4.1.1 不同筒長對柔輪應(yīng)力的影響規(guī)律
        4.1.2 不同徑向變形量對柔輪應(yīng)力的影響規(guī)律
        4.1.3 不同壁厚對柔輪應(yīng)力的影響規(guī)律
        4.1.4 不同齒圈寬度對柔輪應(yīng)力的影響規(guī)律
    4.2 基于正交實(shí)驗(yàn)的多因素仿真結(jié)果分析
        4.2.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
5 柔輪的疲勞壽命分析
    5.1 疲勞壽命分析理論
        5.1.1 疲勞累計(jì)損傷理論
        5.1.2 等壽命曲線
        5.1.3 材料的S-N曲線
    5.2 疲勞壽命分析結(jié)果對比
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：4032122