谐波减速器柔轮装配过程的应力研究

针对中空型谐波减速器柔轮在装配过程中的接触应力和变形分布问题,基于ANSYS软件对柔轮的装配进行有限元分析,仿真柔轮装配后的变形和应力分布。分析结果表明:柔轮在波发生器作用下,齿圈与筒体的连接处以及轮齿末端根部产生应力集中现象;进一步刚轮完成装配后,由于刚轮的约束,柔轮齿圈会产生弯曲变形,使柔轮应力进一步增大,应力增大11%。运用三维光学变形和应变测量分析系统对柔轮装配过程进行了测量,实验结果与仿真基本吻合,验证了该仿真分析的准确性。研究结果显示谐波减速器柔轮装配中产生的最大Von Mises应力达到622 MPa,对其可靠性寿命有较大的影响,对谐波减速器的设计及运行提供了数据支撑。     

谐波式齿轮泵柔轮强度分析

针对谐波式齿轮泵柔轮容易产生疲劳破坏这一问题,通过对柔轮进行疲劳强度及轮齿弯曲强度分析,推导出柔轮疲劳强度校核公式和轮齿弯曲强度校核公式,为新型齿轮泵的设计和开发提供了参考。     

谐波摩擦传动柔轮结构参数对其应力影响分析

分析三波谐波摩擦传动柔轮结构参数对柔轮应力分布的影响.建立柔轮的有限元接触模型时,综合考虑谐波波发生器和刚轮对柔轮的影响,建立柔轮与刚轮及柔轮与钢球间的接触对.然后进行有限元接触分析,获得柔轮的应力分布情况及柔轮的最大等效应力.最后,根据柔轮应力分布,针对柔轮主要结构参数壁厚及长径比对柔轮的最大等效应力的影响及其对柔轮各应力突变截面的最大等效应力影响进行分析,获得如下结论:在柔轮直径等结构参数不变的情况下,随着壁厚的增加,柔轮的最大等效应力线性增加;随着柔轮长径比的增加,柔轮的最大等效应力非线性增加,当长径比大于0.8时,应力增加趋于稳定,大于1.0时,应力基本不变.     

基于ABAQUS的短圆柱形柔轮谐波齿轮传动的有限元分析

短圆柱形柔轮运用齿轮键式连接的方法,克服了杯形柔轮的缺点,使整个谐波齿轮传动结构更加紧凑,降低了加工难度,同时还提高了极限速比.在ABAQUS中建立了短圆柱形柔轮与波发生器的有限元分析模型,同时运用面面接触分析的方法来模拟椭圆形凸轮式波发生器对短圆柱形柔轮的作用力,研究其应力分布情况.研究结果表明应力沿圆周方向呈对称分布;其在长轴和短轴处较大,在两者之间较小;最大应力出现在柔轮与波发生器的接触部位.     

谐波齿轮传动系统柔轮应力的数值建模与分析

为研究杯型柔性谐波齿轮传动系统柔轮的应力情况,采用弹簧近似法和单元接触法对该系统进行三维建模。对柔轮进行数值计算和分析,得到柔轮变形和柔轮齿根处的应力分布情况。将数值计算结果与实验测试结果进行对比,结果表明:在定性和定量方面,数值计算结果和实验结果相吻合,用该方法来分析柔轮应力分布状况具有可行性,可为柔轮的优化设计提供参考。     

成形工艺对谐波减速器柔轮组织性能的影响北大核心CSCD

通过对谐波减速器柔轮成形工艺的质量追踪、光学显微镜观察、低倍组织酸蚀检测和力学性能的测定,研究了自由锻、复合成形和模锻3种成形工艺下的材料利用率和成形工艺对柔轮毛坯组织、晶粒度、金属流线和硬度均匀性的影响。结果表明:柔轮毛坯经过淬火和中温回火处理,组织均为回火屈氏体,晶粒度可达10.5~12.0级。自由锻下的材料利用率最低,为2.3%,材料和机加工成本最高,硬度均匀性差,不利于柔轮的生产;复合成形工艺下的材料利用率最高,为11.1%,且无需粗加工,金属流线存在折叠和紊乱现象,还需对工艺进一步优化;模锻下的材料利用率居中,为3.6%,在晶粒度、硬度均匀性和金属流线分布中最优,是目前最适合的柔轮成形工艺。     

谐波减速器柔轮的疲劳开裂失效原因分析

通过显微组织分析、硬度测定以及断口形貌的观察,研究了4个国产柔轮零件出现疲劳开裂的失效原因.结果 表明:不同疲劳断裂的零件在组织上无异常,晶粒度级别相差1级,晶粒均匀性好,组织与硬度具有较一致的对应性.但是,零件的纯净度较差,含有较多的大尺寸脆性夹杂物Al2O3和长条状的MnS夹杂.因此,零件纯净度差是造成本次柔轮过早...     

基于ANSYS分析的减速器高速轴多目标优化

作为各类工程实践中常用的传动装备,减速器主要用于传递转矩和匹配转速。以带式运输机减速器为对象,利用ANSYS Workbench对其高速轴进行静力学分析,提出轻量化、材料使用性能最大化的设计目标,并结合多目标优化理论,构建响应面模型,对危险截面进行尺寸优化。结果表明:优化后,齿轮轴质量减少1.71%,且仍满足强度、刚度要求,为其他工况条件下减速器的优化设计提供了参考。     

基于有限元分析的液压机结构优化

使用I-DEAS软件对HJY27-630液压机的上横梁等主要部件进行静态有限元分析,得到应力和应变分布云图;对机身整体框架进行模态分析,求解固有频率和振型.根据分析结果进行强度校核和结构优化.其分析思路和方法有较大的通用性和工程实践价值.     

齿啮式谐波传动中短环型柔轮变形及应力

柔轮的疲劳断裂破坏是影响其使用寿命的主要原因,对柔轮的变形和应力分布规律进行研究,是谐波齿轮研究的重点。齿啮式谐波传动中短环型柔轮具有独特的结构特点,可有效解决杯型和钟型柔轮加工困难以及在筒底转角处应力集中的问题,从而延长谐波传动的使用寿命。文章利用弹性力学和材料力学理论,建立了短环型柔轮的数学模型,并对其变形和应力进行理论分析;在考虑几何非线性基础上,利用有限元方法,建立了谐波齿轮的接触非线性有限元实体模型,对其进行有限元仿真分析,并与理论分析结果进行比较,得到了短环型柔轮的初始变形和应力分布规律,为研究齿啮式谐波传动问题提供了理论依据。     

RV减速器摆线针轮的有限元接触分析

基于有限元分析方法,研究加载状况下摆线针轮啮合副初始啮合时齿廓对的接触状态。考虑摆线针轮啮合副的齿廓修形和摆线轮齿廓线的建模精度,利用ANSYS自带的APDL语言建立了摆线针轮啮合副的三维模型。考虑有限元网格质量及有限元模型的计算效率,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格。最后考虑摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。分析结果表明:摆线针轮初始啮合瞬间一共有6个齿参与传力,其中最先接触齿为第6齿,并且在啮合齿廓对附近摆线轮齿及销孔变形比较大。     

基于CAE的高空消防车变幅液压缸的结构优化

变幅液压缸是汽车起重机的核心零部件之一,其可靠性直接影响主机的性能。应用有限元法对变幅液压缸进行结构分析,发现缸筒的薄弱环节,为结构优化提供了方向;应用序列二次规划算法结合多目标结构优化方法,确定结构优化最佳方案,在提高油缸产品可靠性的基础上实现轻量化。     

地磅自动焊接系统龙门架结构设计与优化

针对地磅端头板的焊接技术设计了龙门架式可移动焊接机构,通过模态分析龙门架在承受动态载荷时,龙门架的变形和应力变化情况,对龙门架薄弱环节进行强度和刚度加强,避免因变形过大导致滑轨卡死,进而影响焊接精度。     

新型椭球宝石轴承结构参数优选设计

提出新型高速化椭球宝石轴承的结构设计;利用有限元法进行枢轴宝石轴承的结构优选设计,完成了轴承的接触应力对比分析。研究结果表明,与传统的球头半径小于球窝的枢轴宝石轴承相比,新型椭球宝石轴承可使接触应力大幅度降低,可望消除球头与球窝的二次磨料磨损,大大改善轴承的运行状态,大幅度提高轴承的使用寿命。     

MK1620砂轮主轴磨削模型的确定与静态特性分析

为了提高砂轮主轴的柔度及抗振性,保证其静、动态性能,砂轮架主轴的设计与分析对磨削加工具有重要的现实意义。通过对砂轮架主轴的原理与结构进行分析,以经典磨削理论与有限元理论为基础,借助机械设计、材料力学、理论力学等基本知识,建立了平面磨削模型,根据所建立的磨削模型确定磨削力参数,从而设计出砂轮主轴的具体结构尺寸,并通过有限元软件对其强度与刚度进行分析。结果表明:设计出的砂轮主轴满足强度、刚度要求。研究成果为砂轮主轴的动态特性研究提供一定的基础。     

基于萤火虫算法的螺栓连接结构布局优化

螺栓连接是工程结构的重要连接方式。优化螺栓连接结构的布局可以提高结构的力学性能。建立螺栓连接结构的有限元参数化模型,对连接板和螺栓进行有限元力学分析。运用萤火虫算法对螺栓布局进行优化设计,得到合理的螺栓排布尺寸,减小了孔周应力。当螺栓数量为4个时,与初始设计方案相比,优化后螺栓的分布更加合理,最大孔周应力明显下降。当螺栓数量为6个时,对三排和双排的初始设计方案进行优化,得到相同的双排最优螺栓布局。数值算例表明了萤火虫算法在螺栓连接结构布局优化中的有效性,研究结果可供机械设计参考。     

基于响应面法的金属打包机箱体结构轻量化设计

金属打包机是废旧金属回收行业的大型核心工程设备.为了提高金属打包机箱体结构的综合性能以及实现箱体轻量化的目标,提出一种基于响应面法的轻量化设计方法.基于板壳理论和力学模型分析建立危险工况的有限元参数化模型,以墙板厚度等尺寸作为设计变量,以结构强度、刚度和稳定性作为约束条件,并以箱体质量作为目标函数.通过灵敏度分析确定对...     

基于正交试验的工业机器人机械臂的结构优化和轻量化

以ER20-C10六自由度工业机器人的大臂为研究对象,针对其质量轻、强度高、动态特性好的需求现状,在保证大臂现有功能的基础上,采用正交试验设计对大臂的最优结构进行研究,通过多次正交试验,将各个影响因素的取值范围不断缩小,最终确认最优的大臂结构.采用ANSA软件对优化后的大臂进行几何清理和网格划分;采用solidThin...     

空调底板的结构优化与冲压成形仿真

以某空调底板为研究对象,对其进行了三维建模、结构优化及冲压成形仿真。在减薄空调底板厚度的情况下,采用ANSYS Workbench软件对底板进行多目标优化,使底板的刚强度同时满足要求;并对优化后的底板采用Dynaform进行冲压成形仿真,通过工艺参数的调整,使结构优化后的底板冲压取得较好的成形效果。结果表明：采用基于有限元法的数值仿真技术,大大缩短了产品开发周期,并降低了开发成本。