谐波齿轮传动的参数化设计及其仿真技术研究

发布时间：2020-07-14 05:19

【摘要】： 谐波齿轮传动是近几十年发展起来的一种新型传动技术。谐波齿轮传动主要靠柔轮的弹性变形来传递运动,具有传动比大、体积小、重量轻、传动精度高、回差小等独特的优点,国内外已将谐波齿轮传动成功地应用在航空航天、原子反应堆和高能加速器、雷达系统、机器人、军事、光学仪器以及通用机械等领域,虽然国内外学者几乎对该领域所有问题都进行过不同程度的研究,但仍有大量的基础性工作有待开展。因此,研究谐波齿轮传动具有重要的意义。本文主要对谐波齿轮的参数化设计、柔轮疲劳强度等问题进行了研究,并对柔轮的运动特性也作出了一定的分析。 首先,本文论述了谐波齿轮在国内外的研究现状、理论基础、特点及发展趋势。根据目前国内外谐波齿轮传动已取得的研究成果和存在的问题,采用VC++作为编译环境,以UG的二次开发模块作为接口,将设计计算程序连接到UG界面中,通过设计计算模块实现对谐波齿轮的二次开发,完成谐波齿轮传动系统的参数化设计,进行三维实体造型,并将设计的基本数据传递到信息窗口。 其次,基于环和薄壳理论、弹性理论、非线性有限元分析理论和现代CAD和CAE技术,建立柔轮在工作状态下的有限元分析模型;根据振动理论,对柔轮施加五阶阵,求解进行模态分析,根据柔轮变形图和位移变形云图来分析柔轮筒体部分和齿圈部分的整体统一性,从而保证柔轮建模准确性以及在工作过程中传力的连续性;对柔轮在空载和负载两种状态下进行受力分析,研究柔轮应力场和位移场,比较柔轮在不同状态下的应力和位移分布情况,得出柔轮工作受力的最大点和最小点,找出柔轮开裂的主要原因,预测柔轮危险断面的位置,提供一种柔轮强度校核的方法。 最后,本文介绍谐波齿轮运动学和动力学的基础理论以及基本结构特征;以此为基础,利用UG软件建立谐波齿轮传动的装配模型,并导入ADAMS中建立谐波齿轮的虚拟样机。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH132.43
【图文】：

图 2.1 谐波齿轮传动结构示意图Fig. 2.1 Structural schematic of harmonic gear driving system刚轮齿和柔轮齿的周节相等，但其齿数是不相等的。在传动中，发生器转一圈环次数叫做波数。常用的是双波和三波两种，双波谐波齿轮传动的特点是变形易获得较大的传动比，结构简单。三波谐波齿轮传动的特点是作用在轴上的径，精度较高，但变形时柔轮的表面应力较双波的大，而且结构比较复杂。当采

图 2.2 谐波齿轮啮入啮出状态Fig. 2.2 Harmonic gear with modified profiles from starting to ending contact1-2 谐波齿轮传动的特点

柔轮结构图

【引证文献】

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本文编号：2754544