渐开线谐波齿轮传动齿廓参数优化及动态仿真

发布时间：2021-10-24 19:37

　　本文基于谐波齿轮传动的弹性共轭理论对刚柔轮齿的渐开线齿廓参数进行了优化,并在分析柔轮理论空间共轭齿廓的基础上,修正了柔轮的渐开线齿廓。进一步利用有限元方法,仿真了谐波齿轮传动的动态工作过程,并研究了优化齿廓的啮合性能。文中首先通过对谐波齿轮的传动原理的研究,建立了基于柔轮变形函数的刚柔轮齿空间弹性共轭运动模型,并结合平面刚性运动瞬心线理论,导出了共轭齿廓的求解方程。基于上述方程,建立了以柔轮渐开线齿廓尽可能逼近理论共轭齿廓为优化目标的齿廓参数优化模型,并求解出刚柔轮渐开线齿廓的最优变位系数。进而反求柔轮轴向所有横截面内的共轭齿廓,研究各共轭齿廓的空间关系,并对柔轮齿廓进一步修正。针对重复有限元建模的繁琐性及动态仿真求解对有限元模型质量的要求,本文手动编程实现了参数化有限元模型的建立,并提出了一种能方便程序实现的节点编号方法和网格生成算法。建立了方便参数修改及网格控制的程序界面,并能直接生成适合ABAQUS有限元求解器计算的求解文件。对波发生器装入柔轮的过程进行了模拟,分析了柔轮初始装配状态下的变形函数及应力分布。以初始装配下柔轮的应力及变形为预载荷,仿真了谐波齿轮负载下的动态工作过程,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

t谐鼓齿轮结构简图1~ig.8.Istructureofharmonicgear

刚轮 1021202.90.750.25(2)柔轮的结构参数柔轮杯体的结构简图如图2.2所示。为保证谐波齿轮的传动性能，柔轮的结构参数同样按照文献[l]的设计准则进行计算。其中柔轮杯体的长度L=(0.7一 1.2)试;柔轮齿圈部分壁厚占一(0.01一0.0145)试;柔轮杯体光滑部分壁厚成=(0.9一0.77)占;柔轮与轴连接的凸缘的最大直径心三0.5试;柔轮工作齿圈宽B一(0.1一0.2)试;为减轻齿圈处的应力集中，应使齿圈与柔轮杯体开口端留有一定的距离，其值f=(0.2一0.3)B。

(3)波发生器的结构参数凸轮式波发生器是由一个按柔轮变形波运动的规律设计的凸轮1和在其外面套装一个柔性滚动轴承2而构成的，其结构简图及轮廓曲线如图2.3及图2.4所示。这种波发生器可使柔轮和刚轮的啮合达到理想的状态。由于谐波齿轮的柔轮变形形状是由凸轮轮廓形状决定的，因而凸轮廓线的形状必须符合所要求的啮合几何关系。本文从工艺简单及建模方便的角度考虑，选择矢径p按余弦变化的曲线作为波发生器凸轮的轮廓曲线(如图2.4所示)。该凸轮廓线的极坐标方程为:户=Ro+叭eosZ沪 2.1)其中，尺。为未变形前圆的半径;叭为最大变形量。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3455861