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。     

谐波减速器柔轮的动态特性研究

谐波减速器的传动机理是建立在弹性变形协调理论基础上的,易导致谐波减速器的关键部件-柔轮产生疲劳破坏。为解决这一难题,以XB1-50-80型谐波减速器为研究对象,对其进行了动态特性研究,分析结果表明,在工作频率内,不会引起柔轮的共振。得到了柔轮的振型主要表现为:柔轮杯口的径向拉伸,杯底的轴向拉伸和弯曲。研究结果有助于进行柔轮的优化设计,减小运行工况下柔轮的应力,提高使用寿命。     

考虑轴向变形的谐波减速器柔轮中面位移计算

针对谐波减速器中柔轮变形情况复杂,缺乏整体位移的有效计算手段的问题,对考虑轴向变形的柔轮筒体中面上各点的位移计算方法进行了研究,提出了用一圈径向线载荷等效波发生器对柔轮筒体作用力的模型简化方法。利用Green函数构建了位移函数表达式,根据柔轮筒体的两端边界条件、内力连续性条件和受载荷处剪力突变条件,得到了位移函数中的待定系数;在柔轮筒体和筒底重合边的位移协调约束下,对待定系数进行了修正;根据有限元仿真计算结果,分别提取了柔轮筒体中面上点的各方向位移分量;最后,结合理论计算结果对该方法加以验证。研究结果表明:位移理论计算结果的分布规律与其有限元结果基本一致,最大幅值误差为6.7%;该方法能够快速且有效地计算柔轮筒体的变形。     

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。     

基于ABAQUS采用二分法分析优化谐波减速器柔轮

利用Pro/E对谐波减速器进行参数化建模,在额定转矩下,通过ABAQUS对其柔轮进行应力分析,并采用二分法以快速得到受载情况下的极限应力符合其许用应力的柔轮长度.     

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。     

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。     

谐波减速器柔轮摩擦磨损及失效机理研究进展

谐波减速器柔轮磨损是其传动性能退化的主要原因,柔轮磨损失效机理的研究可为谐波减速器的设计制造提供借鉴。通过国内外谐波减速器在空间润滑和失效机理两方面研究进展的介绍,对比不同润滑方式的研究成果,提出谐波减速器柔轮磨损失效机理研究方面存在的问题,及今后其摩擦磨损机理的研究方向。     

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。     

基于ANSYS的谐波减速器柔轮受力分析

通过UGNX4．0建立柔轮和波发生器的三维实体模型,并用parasolid格式导入ANSYS。采用SOL—ID185六面体单元用sweep方式对柔轮进行网格化,而波发生器无需网格化,建立有限元模型。在波发生器外柱面与柔轮内柱面之间建立两对面-面接触,更真实地模拟出柔轮的边界条件,然后在波发生器长轴方向对称位置的两个轮齿的节点上施加等效于扭矩的切向力,从而研究出柔轮的应力分布和变形与载荷的关系。     

负载条件下谐波传动柔轮变形分析

利用Matlab软件近似计算出齿间啮合力的分布,采用有限元法,在ANSYS Workbench环境中建立了空载与不同负载条件下柔轮-波发生器的有限元接触模型。得到了空载和不同负载条件下柔轮的周向和径向变形。结果表明,空载时,柔轮的变形只与波发生器的形状有关;承载时,载荷的大小对柔轮的径向变形影响较小,对周向变形影响较大,载荷越大,柔轮的最大周向变形量越大。有限元法可以准确地计算柔轮承载时的位移场分布,为柔轮变形研究提供了一种可行的方法。     

负载条件下谐波传动柔轮变形分析

利用Matlab软件近似计算出齿间啮合力的分布,采用有限元法,在ANSYS Workbench环境中建立了空载与不同负载条件下柔轮-波发生器的有限元接触模型。得到了空载和不同负载条件下柔轮的周向和径向变形。结果表明,空载时,柔轮的变形只与波发生器的形状有关;承载时,载荷的大小对柔轮的径向变形影响较小,对周向变形影响较大,载荷越大,柔轮的最大周向变形量越大。有限元法可以准确地计算柔轮承载时的位移场分布,为柔轮变形研究提供了一种可行的方法。     

谐波齿轮传动机构不同参数柔轮的装配应力分析

针对谐波齿轮传动机构在传动过程中,柔轮承受交替载荷和周期变形的问题,分析了柔轮装配下应力的分布情况。基于ANSYS有限元软件,在凸轮式波发生器装配作用下,定义了波发生器与柔轮"刚—柔"面面接触;采用控制变量法改变了柔轮结构参数,探究了空载下柔轮变形及应力分布规律,以及不同几何结构参数对柔轮内部各部分应力变化的影响;分析了在结构参数不变的情况下,空载与负载下的柔轮应力变化情况。研究结果表明:柔轮装配波发生器后,筒体受到的变形主要在波发生器长轴处;柔轮空载时,应力的分布及大小主要和波发生器有关,同时应力大小也会受到长径比、齿宽及筒体厚度影响;柔轮应力随着负载的增大而逐渐增大。     

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。     

谐波减速器柔轮疲劳寿命及其力学性能分析

柔轮作为谐波减速器中最薄弱的环节之一,一直是谐波减速器可靠性研究中备受关注的对象.以CSG-32-80型谐波减速器为对象,利用Ansys Workbench对其柔轮进行了瞬态分析,得出了柔轮应力、应变的分布情况;将有限元分析结果导入Ncode Designlife疲劳分析模块,结合柔轮材料的S-N应力—寿命曲线,得出了...     

径向变形量对谐波减速器啮合特性及柔轮应力的影响分析

径向变形量是影响谐波减速器啮合和柔轮使用寿命的重要参数之一。基于谐波传动包络啮合理论,分析了谐波传动径向变形量对啮合特性的影响规律。采用有限元法分析得到了在凸轮波发生器作用下柔轮的应力分布。研究结果表明,径向变形量对齿顶的啮合轨迹、柔轮的径向变形、切向变形、法向转角、柔轮的弯曲应力和切向应力影响较大。柔轮应力的有限元计算与理论计算结果具有较好的一致性。为合理选择径向变形量以提高啮合性能和柔轮寿命提供了一定的参考。     

谐波齿轮传动中柔轮应力的有限元分析

建立了谐波齿轮传动中杯形柔轮与波发生器接触分析的有限元模型,对常用的滚轮、凸轮及圆盘式波发生器作用下柔轮空载时的应力进行了计算分析,得到了柔轮壳体的应力分布状况。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,齿圈上沿圆周方向的应力呈对称分布,在长轴和短轴处较大,在两者中部较小;沿齿圈宽度上柔轮的应力分布状况在双滚轮和四滚轮下相近,最大应力位于齿圈后端;双圆盘和凸轮下应力分布相近,最大值位于齿圈前端;在同样大的变形下,采用圆盘波发生器时柔轮上具有较小的应力。