谐波减速器柔轮结构改善与分析

柔轮是谐波减速器中最核心的部分,也是容易发生失效的部分。以某型号谐波减速器的柔轮作为研究对象,对其结构做了大幅度的改变,在SolidWorks中建立柔轮的三维模型,然后转换格式导入Workbench中进行有限元分析,对比了工作状态下两种模型的等效应力。分析结果显示,新结构柔轮的长径比得到大大缩小,且最大应力发生位置移动且大幅下降。对新结构柔轮进行关键参数的分析对比,得到此柔轮整体结构的改善。     

新型谐波减速器柔轮结构分析设计

谐波减速器柔轮作为核心部件,其强度和使用寿命决定整个谐波减速器的工作性能.为了提高其寿命和承载能力,提出一种新型分体式柔轮结构.该结构基于传统的长筒型柔轮,将原先整体的柔轮杯体分成筒体和卡盘两部分,通过筒体上的卡爪与卡盘间的相互配合,共同组成一个新型杯体.首先建立柔轮的三维模型,然后导入ANSYS Workbench平台,并对所提出的新型分体式结构和整体式结构进行仿真对比分析.结果表明:在二者各结构参数相同的情况下,新型分体式结构在最大等效应力方面相对于传统的整体式结构有一定降低,进而有效提高了柔轮寿命.     

谐波减速器柔轮结构优化设计

针对谐波减速器的柔轮在工作过程中易破损问题,建立柔轮与波发生器之间的有限元模型。根据半无矩理论,进行柔轮强度分析,分别对直线直角回形柔轮和直线圆角回形柔轮在空载条件下进行等效应力及等效应变的数值分析,并对不同筒体长度(L1)的柔轮受力情况进行了研究。研究表明:在相同的工作条件下,等效应力和等效应变都随着L1的增加而减小,其中直线直角回形柔轮的最大等效应力和最大等效应变都小于直线圆角回形结构,所以将柔轮设计成直线直角回形结构较好。为谐波减速器中柔轮的设计提供了理论基础。     

谐波减速器

我厂生产的THK6363自动换刀数控镗铣床在刀库传动部分采用了谐波传动,用来实现大减速比刀库低速旋转的目的。经过几个月的运转考验未出现过任何问题,证明它具有结构简单、体积小、减速比大、传递效率高、运转平稳、无冲击可靠和稳定性好等优点。一、传动原理     

谐波减速器中柔轮结构屈曲有限元分析

利用ANSYS中特征值屈曲分析功能,分析谐波减速器中柔轮扭转失稳问题。对两种柔轮结构,分别改变柔轮结构参数,研究每种结构参数下柔轮的临界失稳转矩。研究表明,计算得到的柔轮扭转失稳模态与实际失稳形态基本一致,计算结果与工程有可比性。因此,柔轮扭转失稳校核在谐波减速器强度设计中有参考价值。     

具有复合材料层的谐波减速器柔轮的应力分析

谐波减速器在动力传递过程中,柔轮的应力状态相当复杂,导致柔轮易出现开裂等问题。为解决这一难题,利用显著各向异性的复合材料,在柔轮上进行了复合材料层设计,分别对具有复合材料层结构的柔轮和不含复合材料层结构的同一型号柔轮进行了瞬态应力分析。通过分析可知,在对柔轮进行了复合材料层设计后,柔轮的最大Von Mises应力由原来的849.4MPa减小为742.6MPa。研究结果有助于提高柔轮的使用寿命。     

谐波齿轮减速器

谐波齿轮减速器主要由刚轮、柔轮和波发生器三部分组成。柔轮是一个具有外齿的弹性薄壁零件,刚轮是一个刚性内齿圈,而波发生器是由一个椭圆凸轮及压配在凸轮上的薄壁轴承组成(如图所示)。波发生器压入柔轮内,柔轮在波发生器径向力作用下产生变形。在椭圆凸轮长轴方向,刚轮(设固定件)和柔轮的轮齿完全啮合。而短轴方向,刚轮和柔轮的轮齿完全脱开。由于刚轮齿数比柔轮齿数多2个,在输入扭矩作用下凸轮顺时针方向旋转时,椭圆长轴也随发     

类谐波减速器

基本原理 类谐波减速器采用橡胶板作为弹性元件，滚轮为动力源，作如下试验。     

谐波齿轮减速器的频率特性分析

对谐波齿轮减速器样机进行了频率特性的测试与分析，获得了样机在几种工况下的频率结构谱图，分析了与此种减速器转速成比例的各阶振动频率成分之间的相互关系和变化特性，进而由实验测试分析验证了谐波齿轮减速器所具有的动态性能。     

谐波减速器柔轮疲劳分析

为了更好地研究谐波减速器柔轮疲劳失效情况的发生机理,利用Ansys nCode Design Life15.0软件,在有限元静力学分析结果的基础上对柔轮进行疲劳分析,并将分析结果与工程实际中的疲劳破坏情况进行了对比,得知柔轮齿圈处与筒底凸缘处最易发生疲劳失效,为柔轮设计提供依据。     

谐波减速器的传动精度分析

以某舵机齿啮式谐波齿轮减速器为研究对象,分析了影响其传动精度的误差源,在忽略伞齿轮副的高频误差和齿啮式输出误差的前提下,对谐波齿轮副的传动误差进行了理论计算,用谐波传动精度动态检测仪测量了整个减速器的传动链误差.结果表明计算值与测得值基本吻合,两者误差在10％以内,说明假设前提条件成立,为设计从理论上提高谐波减速器的传动精度提供本参考,具有实际应用价值。     

谐波减速器柔轮结构优化设计研究

针对谐波减速器的柔轮在工作过程中易破损问题,本文建立了柔轮与波发生器之间的有限元模型。根据半无矩理论,分别对三种不同形状的柔轮在空载条件下进行了等效应变和等效应力的数值分析。研究表明:柔轮的危险区域在齿圈部分,齿圈上的应力呈对称分布。三种不同形状的柔轮中,直线直角回形柔轮的等效应变和等效应力都较小。因此,在相同的工作要求条件下,将柔轮设计成直线直角回形结构比较好。为柔轮的优化设计提供了理论基础。     

减速器齿轮轴的应力分析

利用有限元分析软件ANSYS对减速器齿轮轴进行有限元分析,了解了其应力和应变的分布情况,确定了其危险部位,为轴的设计和失效分析提供了准确而可靠的理论依据.     

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。     

滚子式谐波减速器

通过对柔轮的结构进行修改,设计了一种通过滚子进行传动的减速器。滚子式的传动是本减速器的结构特点。由于柔轮滚子数与刚轮齿数的数量差最小可以达到1,所以,它比现有谐波齿轮减速器传动比更大。     

谐波齿轮减速器间隙空程分析

谐波齿轮减速器的间隙空程来源复杂,是影响机构运动精度的主要因素。根据谐波减速器的工作原理分析,引起间隙空程的主要因素是零件扭转变形(柔轮和输出轴)、柔轮刚轮齿侧间隙和柔性轴承的径向游隙;运用渐开线、材料力学和刚度等理论,建立了间隙空程与上述因素的数学模型;开展了某种谐波减速器的间隙空程测试,实测结果与理论计算值吻合。     

基于ABAQUS的谐波齿轮减速器齿式输出刚轮的应力分析

简要的介绍了齿式输出刚轮应用在谐波齿轮减速器中的优点,再以单晶炉中谐波齿轮减速器的齿式输出刚轮为研究对象,在ABAQUS中建立其装配模型,并施加满足实际工况的约束与载荷,研究齿式输出刚轮的应力、位移分布.在轴承的两端应力集中比较严重;在输出端位移比较大,且主要是由外部集中力作用引起.     

谐波减速器柔轮的有限元分析

通过理论计算得出齿间啮合力,并采用有限元分析法,在ansys-workbench中建立不同负载下的钢轮-柔轮-波发生器的有限元模型,得出不同负载条件下柔轮的变形情况。结果表明,柔轮的主要变形发生在齿圈与筒体的过渡区域和齿圈处。建立不同壁厚、筒长、齿宽的柔轮对其进行有限元分析,得出柔轮的最大应力与最大变形与壁厚、筒长、齿宽之间的关系。     

谐波减速器刚轮的模态分析

以XB-80-134H谐波减速器的刚轮作为研究对象,运用有限元分析的方法,对其施加满足实际工况的约束,在计算机容量允许的情况下,选择精度更高的单元,计算出刚轮的模态频率以及模态振型。为了验证有限元法计算结果,又通过实地的振动试验,具体测出了刚轮的共振频率,验证了有限元计算结果的正确性。利用经过验证的有限元模型,在计算机上作结构改进仿真设计。通过多种方案比较,发现加大刚轮轴上凸台的半径,可以实现在不改动谐波减速器其他零件尺寸的前提下,提高刚轮的模态频率,使谐波减速器更不易发生共振。