文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
渐开线谐波齿轮传动齿廓参数优化及动态仿真
姓名:周卫东
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:王德伦
20081201
摘要一⋯一针对重复有限元建模的繁琐性及动态仿真求解对有限元模型质量的要求,本文手动本文基于谐波齿轮传动的弹性共轭理论对刚柔轮齿的渐开线齿廓参数进行了优化,并在分析柔轮理论空间共轭齿廓的基础上,修正了柔轮的渐开线齿廓。进一步利用有限元方法,仿真了谐波齿轮传动的动态工作过程,并研究了优化齿廓的啮合性能。文中首先通过对谐波齿轮的传动原理的研究,建立了基于柔轮变形函数的刚柔轮齿空间弹性共轭运动模型,并结合平面刚性运动瞬心线理论,导出了共轭齿廓的求解方程。基于上述方程,建立了以柔轮渐开线齿廓尽可能逼近理论共轭齿廓为优化目标的齿廓参数优化模型,并求解出刚柔轮渐开线齿廓的最优变位系数。进而反求柔轮轴向所有横截面内的共轭齿廓,研究各共轭齿廓的空间关系,并对柔轮齿廓进一步修正。编程实现了参数化有限元模型的建立,并提出了一种能方便程序实现的节点编号方法和网格生成算法。建立了方便参数修改及网格控制的程序界面,并能直接生成适合有限元求解器计算的求解文件。对波发生器装入柔轮的过程进行了模拟,分析了柔轮初始装配状态下的变形函数及应力分布。以初始装配下柔轮的应力及变形为预载荷,仿真了谐波齿轮负载下的动态工作过程,研究柔轮杯体各处应力在额定载荷下的时变特性和载荷对柔轮的变形函数的影响,分析了谐波齿轮动态啮合接触力的齿向分布及周向分布特征,并比较了优化齿廓与未优化齿廓的啮合性能。本文的研究结果对改善了谐波齿轮传动的啮合特性具有实际意义,对进一步设计适合动态载荷传动的齿形具有参考价值。关键词:谐波齿轮;动态仿真;有限元法;参数优化;弹性共轭大连理工大学硕士学位论文
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学位论文题目:诩钮甾函纽垫纽盔趔毯越每霹孝盔丘壹鱼巴边羔幺日期:趁金年』二月旦日奖ゑ螅大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。作者签名:
至互:型学位论文题目:趣缉矗茏勃鱼叁塑幺缴壹瘟墨盔鱼笙鱼丛捌箕迎年上月旦日年卫月且日穎堑忽笸大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。一作者签名:日期:导师签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
绪论研究背景及课题来源课题来源于国家自然科学基金项目的资助。谐波传动是随着空间科学技术及机器人技术的发展,在薄壳弹性变形理论基础上发展起来的一种新型传动技术。谐波齿轮就是基于这一传动技术而产生的一种新的传动装置,它具有体积小、重量轻、传动比大、精度高、回差小、阻尼特性优良以及噪声低等特点。自年第一台用于火箭的谐波齿轮减速器问世以来,在航天飞行器和航空设备上经多次使用,充分显示了这种传动的优越性能。年,,于年正式展出实物,并公开发表了该技术的详细资料.。由于谐波传动具有许多独特的优点,近几十年来,已被迅速推广到能源、通讯、机床、仪器仪表、机器人、汽车、造船、纺织、冶金、常规武器、精密光学设备、印刷机构以及医疗器械等领域获得了广泛的应用。国内外的应用实践证明,无论是作为高灵敏度随动系统的精密谐波传动,还是作为传递大转矩的动力谐波传动,都表现出了良好的性能;作为空间传动装置和用于操纵高温、高压管路以及在有原子辐射或其它有害介质条件下工作的机构,更是显示出一些其他传动装置难以比拟的优越性。在谐波齿轮出现后的几十年里,世界各工业比较发达的国家都有学者致力于这种新型传动技术的研究,特别是在美国、前苏联和日本等一些工业发达。近年来,德国、法国、英国、瑞士、瑞典及意大利等西欧国家也开始对谐波传动的基础理论进行系统的研究。我国的谐波齿轮传动技术是在年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入。此后,我国也积极引进并研究发展该项技术,年成立了谐波传动研究室,年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定,年制