基于有限元分析的谐波齿轮传动变形协调研究

发布时间：2024-02-14 11:10

　　本文主要对谐波齿轮传动中的柔轮载荷与变形之间的协调变形关系进行了研究，并通过有限元和数学方法求得满足这种协调变形的载荷分布。进一步对在有限元分析基础上谐波齿轮传动的运动特性进行了研究。 文中首先通过对引起柔轮变形因素的研究，认为柔轮的变形是由波发生器和载荷同时作用的结果。在柔轮波发生器形状确定的情况下，柔轮的变形主要取决于载荷分布，同时柔轮的变形也影响载荷的分布，载荷和变形是相互影响相互协调的关系。在柔轮的啮合端柔轮的变形主要分为柔轮壳体的变形和柔轮轮齿的弯曲、接触变形。由于柔轮是薄壳体，载荷作用下柔轮的啮合端产生一扭转角以便使柔轮和刚轮仍然保持啮合以传递载荷。根据这一点，建立了表征多齿协调变形的数学模型。 在模型中充分考虑了各种影响因素。在求解初始侧隙分布中，没有使用传统的以法向距离作为侧隙标准的方法，而是根据谐波齿轮的啮合以及模型的特点以周向角度间隙作为侧隙，并采用一维搜索的方法，在啮合齿对的轮廓线上寻找周向角度间隙最小值作为该齿对的啮合侧隙。在位移场的计算中，分别讨论了柔轮空载和负载时的状况，以边界元强迫位移的形式模拟波发生器的作用，根据适当的简化和假设建立柔轮的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3一3柔轮有限元分析模型

单元的类型和种类的选择依赖于结构或总体求解域的几何特征、方程的类型及求解所希望的精确程度等因素。由图3一l可以看出，柔轮属于圆柱形的薄壁体，形状比较规则，可以作为薄壳处理。根据所提供的结构分析的单元形式，板壳元SHELL63是一种简单灵活的单元，可以在空间任意方位很好的描述壳体的....

图3一5径向加载F19.3一4Theradialload

短轴附近柔轮不受力。为了更接近实际情况，可以假设认为包角的起始点和终止点为柔轮中线空载情况下变形前与变形后理论边形曲线的交点。根据上述所建立的有限元模型简化轮齿为一等厚圆环，对柔轮在如图3一4所示的包角内根据各节点理论径向位移的大小对节点施加径向力如图3一5所示。按径向位移大小为....

图3一8柔轮变形图

图形显示结果。14.退出ANSYS。额定载荷少=490N.m)作用下柔轮的变形如下图所示。图3一8中可以看出柔轮受载后，正如图3一6所描述的那样。由于切向载荷作用，波发生器长轴附近将有一段弧突起，使这部分柔轮将脱离波发生器的作用。卫艺万8200喂20:OQ:吸Q公L艺吐〔月丁30....

图3一9柔轮径向变形图

_33804含.翻.图3一10柔轮周向转角变形Fig.3一]0Theeireumferentialangleofflexspline23

本文编号：3898003