基于ANSYS的谐波齿轮圆柱形柔轮模态分析

谐波齿轮传动的主要失效形式是柔轮的疲劳断裂,谐波齿轮传动柔轮的强度问题一直是谐波齿轮设计者的一个课题。采用基于接触问题的有限元法建立数值模型并进行模态分析,得到柔轮的前10阶固有频率。通过分析柔轮的固有频率范围,为谐波齿轮的改进提供参考。     

柔轮应力的有限元分析及结构参数的合理选择

柔轮的疲劳断裂是谐波齿轮传动的主要失效形式,合理选择柔轮的结构参数是解决柔轮强度与结构紧凑这一矛盾的有效途径。本文在分析现有柔轮强度研究方法的基础上,提出了基于接触问题的有限元法,建立了柔轮与波发生器接触的数值分析模型。通过分析得到了柔轮应力的分布状况,分析结果与相关理论结果一致。研究表明:柔轮壳体上的最大应力出现在齿圈与波发生器的接触部位,齿圈处沿圆周方向应力呈对称分布,在长轴和短轴处较大;此外柔轮底部的应力也较大。在此基础上,结合理论分析合理改变柔轮的结构参数,分析了柔轮结构参数对应力的影响,得到一组使得柔轮强度高、质量轻的结构参数。     

谐波齿轮传动三维有限元计算模型的研究

以杯型柔轮谐波齿轮传动为研究对象,通过分别建立柔性轴承波发生器中的滚球和油膜层、刚轮与柔轮间的接触单元以及柔轮的计算模型,得到了谐波齿轮传动的总体三维有限元计算模型.该计算模型为对谐波齿轮传动进行强度分析打下了基础,由此为谐波齿轮传动的优化设计提供了理论依据.     

Y56低速电机两种谐波发生器对柔轮的作用比较

由于波发生器的结构对柔轮的受载状态有很大的影响,针对谐波齿轮传动中柔轮的主要破坏疲劳破坏,就Y56型低速电机提出了从波发生器的结构入手,分析柔轮的疲劳破坏的方法.并对谐波齿轮传动中的圆盘式波发生器和凸轮波发生器分别作用在柔轮时,对柔轮作有限元接触分析,找出了两种波发生器作用下谐波齿轮传动所适用的范围:凸轮波发生器作用下...     

封闭式谐波齿轮传动直筒形柔轮结构参数的合理匹配

封闭式谐波齿轮传动柔轮的结构设计，是设计封闭式谐波齿轮传动的关键。本文从提高谐波齿轮传动的啮合性能出发，利用结构力学的方法，对直筒形封闭柔轮的结构进行了分析，导出了柔轮主要结构参数间合理匹配关系表达式，并对其进行了选择计算，得到了直筒封闭柔轮主要结构参数的合理取值范围。     

考虑谐波齿轮传动间隙的柔轮变形状态

本文通过对谐波齿轮传动凸轮式波发生器机构的间隙进行分析计算,在合理假设柔轮—波发生器之间的载荷分布模型基础上,建立了合理的柔轮壳体变形数学模型。运用壳体理论、优化理论,推导了在波发生器—柔轮系统具有间隙条件下的柔轮实际原始曲线数学方程从而为进一步研究真实状态下谐波齿轮传动的啮合几何问题与结构强度问题奠定了基础。     

谐波齿轮传动柔轮应力解析的计算模型

以柔性轴承波发生器杯型柔轮谐波齿轮传动为对象，研究了谐波齿轮传动强度分析中，最为关键的波发生器外圈内圈与滚球的接触、外圈与柔轮通过油膜层的接触以及刚轮与柔轮通过齿与齿的啮合直接接触等3个接触问题，分别推导和建立了这些接触问题的力学和有限元法数值计算模型。     

基于正交试验和有限元分析的谐波传动柔轮杯体结构优化

柔轮作为谐波传动中的关键部件,其疲劳强度大小直接影响谐波传动的承载能力与使用寿命。基于APDL参数化设计语言,建立柔轮接触分析参数化模型,考虑柔轮与波发生器的配合间隙和轴承的间隙,应用有限元方法求解柔轮的应力场。在此基础上,运用正交试验法分析柔轮杯体各结构参数对最大应力的影响,并以柔轮应力最小作为目标函数,采用零阶方法优化最优柔轮杯体参数。     

谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究

从谐波齿轮传动的原理和特点出发,分析短筒谐波齿轮传动中短筒柔轮的变形力和应力急剧增加的问题.用有限元法计算分析柔轮的受力变形情况,分析柔轮各几何参数对初始变形力的影响,得出柔轮壁厚和长径比是初始变形力主要影响因素的结论.最后对柔轮壁厚与长径比对初始变形力的影响关系进行回归分析.     

封闭式谐波齿轮传动柔轮疲劳强度计算

封闭谐波齿轮传动和一般谐波齿轮传动一样,柔轮是最易疲劳破坏的零件。本文引用文献［２］导出的封柔轮在四力试波发生器作用下的位移和应力表达式,对封闭柔轮进行了应力分析,找出了危险截面;根据材料力学的强度校核理论,参考一般谐波齿轮传动柔轮疲劳强度的计算方法,得到了封闭柔轮强度计算公式。     

双圆弧柔轮结构参数对柔轮应力的影响分析

为了优化双圆弧谐波减速器中的柔轮结构,使用SoildWorks软件建立双圆弧齿廓的柔轮三维模型,利用有限元法模拟在装配条件下波发生器对柔轮的变形并建立了接触模型。针对柔轮轮齿上倒角的角度和薄壁圆筒壁厚等结构参数进行了优化,通过ANSYS Workbench对比分析了柔轮在空载和负载情况下,柔轮轮齿上最大等效应力和薄壁圆筒最大等效应力随柔轮结构参数的变化规律。研究为优化谐波减速器中柔轮的结构设计提供了依据,为空载和负载时柔轮的受力分布情况提供了参考。     

基于有限元模拟的谐波传动中齿干涉分析

利用有限元法对因杯形柔轮变形所引起的齿干涉进行分析研究。利用UG三维软件建立谐波传动中椭圆凸轮式波发生器、杯形柔轮和刚轮的三维模型,并以Parasolid格式导入ANSYS有限元软件中进行分析。采用点—面接触单元模拟柔轮与波发生器的相互接触状况,柔轮的变形更加接近于实际工作状态。在空载情况下,模拟谐波传动的啮合过程,以变形后的杯形柔轮为对象,分析了由其径向位移与切向位移引起的齿干涉现象,提出了一种观察齿干涉情况的新方法,对谐波传动装置的优化具有参考价值。     

基于ANSYS的谐波齿轮减速器疲劳寿命仿真分析

谐波齿轮减速器是一种新型机械传动机构,其寿命评估越来越受到人们的重视。谐波齿轮减速器的最主要的故障模式是柔轮的疲劳断裂,故该文采用三维实体建模和有限元分析的方法,首先对柔轮进行实体建模,分析其受力情况,并根据相关的理论对实体模型进行简化,在ANSYS软件中利用有限元方法进行静力结构分析,并在此基础上引入疲劳分析模块进行疲劳寿命估计。计算结果表明该方法能够对谐波齿轮减速器进行较为有效的寿命估计。     

基于ANSYS的谐波减速器杯型柔轮应力分析与参数优化

谐波齿轮的主要失效形式是柔轮的破坏,所以对柔轮的强度研究是谐波齿轮传动的重要课题。本文通过对柔轮应力的理论分析,得出柔轮厚径比和筒体长度是柔轮强度的主要影响因数。进而结合实例在Pro/E中建立包含轮齿的柔轮的精确三维实体模型,导入到ANSYS中进行应力分析,得到柔轮厚径比和筒体长度对柔轮应力的影响规律,然后在此基础上对柔轮的参数进行了改进。最后利用Matlab按最小二乘原理对得到的试验数据进行曲线拟合,证明了理论计算的正确性。     

谐波齿轮传动中杯形柔轮的有限元计算与分析

基于简化的柱形壳体理论的柔轮应力计算是一定程度上的近似,实际工况中柔轮的齿圈开裂问题难以克服。以谐波齿轮传动中的杯形柔轮为例,建立柔轮啮合的仿真实体模型,在啮合齿对接触边界的节点之间建立面一面接触单元,用三维弹性接触问题有限元法较全面地计算和分析了承载柔轮齿圈和筒体的应力大小及分布规律、轮齿变形及影响机理。找出了柔轮开裂在设计阶段的主要原因,预测了危险断面的位置。根据柔轮理论、利用有限元计算结果重新计算并修正了轮齿影响系数,重新校核了柔轮强度。与理论计算结果和破坏实例对比得到了更接近实际的结果,为研究柔轮问题提供了一种更精细、高效的方法。     

基于实验建模的谐波齿轮传动柔轮的有限元分析研究

利用经验公式和实验结果得到谐波齿轮传动中柔轮在空载和负载下的强迫位移及受载情况,据此建立柔轮的有限元分析模型加以分析,并建立实验台对谐波减速进行实验,将得到的实验结果与有限元运算结果相比较,验证了本文所建模型的正确性,为柔轮的有限元分析及其结构参数的优化提供了重要依据。     

谐波齿轮的侧隙规律研究与有限元模型仿真

为更真实地反映谐波齿轮的侧隙分布,改进侧隙算法中柔轮齿根的定位方式,建立坐标变换下的齿廓方程以代替原有侧隙算法中的齿厚方程,提出基于周向位移定位和弧长定位的侧隙计算方法,建立含渐开线齿廓的平面齿圈实体有限元模型,获得空载啮合状态下侧隙分布。将理论计算的侧隙值与有限元模型计算的侧隙值比较发现,两者所得结果一致性较高。同时为了揭示侧隙偏差的来源,获取了有限元模型柔轮中性层的径向位移、周向位移和法线转角,并求解了周向位置极角。与理论算法结果比较发现,柔轮齿根周向位移偏差是引起侧隙偏差的主要因素。