玻璃制瓶机谐波传动柔轮寿命分析及参数优化

发布时间：2024-03-02 13:26

　　本文从玻璃制瓶机成型驱动机构出发,在前人的基础上研究谐波减速器在制瓶机中应用时的寿命。谐波减速器的寿命一直是个备受关注的问题,但是由于柔轮受力状态复杂,关于柔轮寿命的分析和优化理论还存在一些不足。本文首先依据制瓶机要求的工况对谐波减速器进行了相关设计和校核,通过简化的形式研究柔轮的应力状态并推导了轮齿刚度导致的柔轮接触应力和柔轮齿根的危险点应力的解析式。随后对谐波减速器做一定简化后,对柔轮进行了静力分析和瞬态分析。认为对谐波减速器的设计合理,且仿真结果与解析解相近。分析了柔轮的应力和变形状态,并得到了瞬态下的柔轮应力分布。然后提出了一种通过有限元结果计算疲劳寿命的分析方法。该方法在应力谱的获取和周期寿命计算上与常规方法有所不同,通过线性疲劳累计损伤理论和雨流法,分析柔轮最大应力点在波发生器旋转一周周期内的周向正应力应力谱,通过波发生器在柔轮两齿间的循环便得到了旋转一周的应力谱,用概率-应力-寿命曲线计算周期寿命,最终得到了柔轮的疲劳寿命。最后对优化柔轮疲劳寿命做了一些探索,提出了一种以推导出的轮齿接触应力和齿根弯曲应力最小为目标的柔轮参数优化模型和方法,通过有限元分析验证了这一方法设计...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2柔轮的结构尺寸图

图2-2柔轮的结构尺寸图参照文献[48,49]柔轮的设计经验，对柔轮的具体参数设计如表2-1所示，单位为mm。表2-2柔轮的结构参数表参数名称符号计算公式计算结果模数根据轮齿表面比压确定0.6柔轮齿数=204分度圆....

图2-3刚轮的结构尺寸图

华中科技大学硕士学位论文=(2-8)——切齿中心距；=(2-9)——刚轮基圆半径；，——插齿刀顶圆半径和基圆半径；....

图2-4齿宽引起的柔轮变形示意图

华中科技大学硕士学位论文柔轮应力分析与校核由于柔轮在谐波齿轮传动中受载情况最为恶劣，一般最先损坏的也是柔轮，所以我们对于柔轮的应力状况最为关心。但是也由于柔轮受载复杂，目前还没有准确的理论计算方法，基本上都是做一些简化，本文从轴向和径向两方面来分析柔轮的应力....

图2-5柔轮简化图

图2-5柔轮简化图将柔轮的初始状态看成图示的形状，则因为从原来形状变形产生的力矩和可以由纯弯曲产生的挠度计算得出。波发生器给柔轮的力可以简化为两个，一个是使柔轮根部产生弯曲的力，一个是滚珠简支作用产生的向上支撑柔轮轮齿的力，其中产生的力矩正好和相抵消。....

本文编号：3916923