谐波齿轮传动双圆弧齿形双向共轭设计方法

针对目前广泛采用的双圆弧齿形单向共轭设计方法存在的刚轮凸圆弧段共轭齿廓不确定问题,提出了一种基于柔轮和刚轮齿形联合共轭计算的双圆弧齿形双向共轭设计方法。该方法通过预设柔轮凸圆弧参数来进行共轭计算和拟合得到刚轮的双圆弧齿廓;增加了刚轮凸圆弧齿廓反向共轭计算得到柔轮凹圆弧齿廓的计算过程;将柔轮的拟合凹圆弧和预设凸圆弧相结合得到柔轮整体齿形;保证了刚轮凸圆弧段与柔轮两段圆弧均能共轭啮合。双圆弧齿形的啮合侧隙分析与有限元接触分析结果表明:与单向共轭法的设计结果相比,双向共轭法所设计的双圆弧齿形在整个齿廓段都能参与啮合,存在多点啮合现象,具有更大的齿廓接触面积和更小的齿面接触应力,提升了谐波齿轮传动的啮合性能。     

谐波齿轮减速器的研制

本文阐述了通用谐波齿轮减速器的设计计算方法及其结构设计。内容包括谐波齿轮传动的发展概况、工作原理、参数选择、几何计算、结构设计以及计算实例等。实践表明，文中给出的设计计算方法是可行的、可供谐波齿轮传动设计参考。     

结构参数驱动的谐波传动齿廓设计及参数优化

基于改进运动学法,提出结构参数驱动的谐波传动齿廓设计方法．该方法由结构参数决定柔轮凸齿廓,然后用柔轮凸齿廓来共轭求刚轮齿廓,最后用刚轮凸齿廓共轭求柔轮凹齿廓．该方法减少了输入参数,消除了刚轮凸齿廓的差异问题,增加了双共轭区域．为进一步提高谐波传动的传动性能,以增加共轭区域Ⅰ和减少空白区域为目标,进行了单变量和多变量分析．结果表明：共轭区域Ⅰ的最大值和空白区域的最小值都存在于存在共轭齿廓与不存在共轭齿廓的交界面上;采取合理的柔轮分度圆到中性层的距离、径向变形量系数及柔轮弧倾角,可以增加双共轭区域,提高谐波传动的传动性能．     

考虑力学特性的谐波齿轮啮合参数优化方法

针对谐波齿轮薄壁柔轮易发生疲劳失效的问题,提出了一种考虑力学特性的谐波齿轮啮合参数优化方法。该方法从特有的薄壁件受力与变形特点出发,将对柔轮应力具有较大影响的波发生器径向变形量与啮合区间一起作为优化目标,以波发生器廓线参数、柔轮齿廓参数与刚轮齿廓参数为设计变量,结合遗传算法与罚函数法建立了谐波齿轮啮合参数的无约束多目标优化数学模型,在平衡啮合区间与力学特性的基础上,确定了优化目标权重系数,并通过力学特性分析方法对优化结果的接触、刚度和应力进行分析,从而在啮合参数计算时,改善了易失效零件的受力状况。     

两级减速器设计的分步优化方法

提出了一种把两级减速器的优化分解成单级的优化以及总传动比分配优化的两步优化方法 ,采用混合离散变量优化 ,实践证明该方法是有效的 ,且此方法可以应用于多级减速器设计。     

参数化齿轮全齿廓自动生成及实现方法

研究了根据共轭齿形原理生成齿轮全齿廓的数值解算方法.在此基础上实现了基于Solidworks API的齿轮参数化设计及三维自动造型,解决了齿轮造型中全齿廓曲线生成的难题.可以精确生成少齿数齿轮的齿廓曲线,为进一步采用计算机有限元仿真分析进行齿轮强度校核提供了有力的工具.     

谐波传动系统齿廓优化设计与侧隙控制补偿

基于ANSYS有限元仿真数据,采用包络法对谐波减速器的刚、柔轮共轭齿廓进行设计和初步优化.在对刚轮空间齿廓进一步优化时,在刚轮与柔轮齿廓之间设定一个齿侧间隙常数,建立谐波传动系统的动力学模型,采用PID控制补偿方法对谐波传动系统的齿侧间隙误差控制补偿进行研究.结果表明,借助仿真数据初步优化后的刚轮空间齿廓与柔轮空间变形...     

双圆弧谐波齿廓设计方法

针对双圆弧齿廓参数表征量多、圆弧尺度与设计参数关联度低的不足,提出一种根据柔轮齿与刚轮齿的相对运动特征设计双圆弧谐波齿廓的方法．首先,根据工况参数与柔轮中线变形曲线函数特征,分别在固定刚轮与固定柔轮两种形式下分析柔轮齿廓公切点的运动轨迹,提取其最大切向位移量作为齿顶圆弧的参数特征,并建立齿顶齿廓连续共轭条件及设计公切点倾角;在此基础上,根据给定的齿厚比与分度圆,分析切向位移量系数与公切线倾角对共轭啮合区间的影响,并结合连续共轭条件遴选合理的齿廓重要参数．其次,结合算例分析了传动比分别为80和100时柔轮齿与刚轮齿的啮合状态及性能,结果显示共轭齿廓能够实现连续啮合且不存在干涉．最后,结合有限元仿真校验齿廓啮合特性,结果表明：共轭存在角度为68.31°、单侧共轭齿对数为37对、啮合侧隙最大值小于10μm,有限元仿真与数值算例分析结果基本吻合,验证了本文设计方法的有效性．     

公切线式双圆弧齿廓谐波齿轮传动设计

谐波传动轮齿齿廓对装置啮合性能具有显著影响.为提高谐波传动的啮合性能,采用公切线式双圆弧齿廓作为柔轮齿廓,基于改进运动学理论计算双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓,并采用最小二乘拟合方法对理论共轭齿廓进行圆弧拟合;利用MATLAB对谐波传动侧隙、重合度、装配变形、运动轨迹等进行仿真分析.研究结果表明:所设计的双圆弧谐波传动轮齿啮合连续、啮合点不断改变,且存在"双共轭"现象,理论啮合弧长为109.3mm,重合度达到69.03,啮合性能显著优于传统渐开线齿廓谐波传动,并且优选径向变形量系数是消除谐波传动啮合干涉的重要方式之一.     

谐波齿轮传动共轭齿廓的计算机数值模拟研究

该文根据包络理论 ,建立了谐波齿轮传动共轭齿廓分析的通用数学模型。在已知柔轮齿廓的条件下 ,求得刚轮共轭齿廓的离散点 ,应用最小二乘法拟合刚轮的工作齿廓 ,并设计了啮合区段干涉检验法用于校验齿廓的重叠干涉 ,最后对所求的刚轮、柔轮工作齿廓进行计算机数值模拟与运动学仿真 ,以验证所求工作齿廓的合理性 ,为探索小速比谐波齿轮传动的新型工作齿廓提供了理论依据     

直接基于修形曲线的齿廓NC修形方法

根据NC运动任意可控的特点 ,提出了以样条曲线方式 ,将各种齿廓修形曲线作归一化处理 ,作为CNC的轮齿修形模型 ;并直接基于该模型 ,推导出了使用标准滚刀对轮齿进行修形的计算公式 .该方法具有一定的通用性 ,计算也较简便 ,仿真结果表明该方法具有可行性     

正前角双圆弧谐波传动柔轮滚刀设计与齿形误差分析

为解决正前角双圆弧谐波传动柔轮滚刀(DFHP)结构设计复杂与加工精度控制难度高的问题,从实际加工出发,建立了DFHP前刀面切削刃精确齿廓与滚削加工数值仿真模型。为探究DFHP前角与顶刃后角对DFHP加工误差的影响,进行了滚刀加工数值仿真;同时为降低DFHP的加工误差,将传统正前角滚刀的法向齿形作为无理论误差DFHP的等效齿形,重新设计了DFHP三维实体模型。结果表明:DFHP等效齿形误差及其加工出柔轮的齿形误差均随滚刀正前角与顶刃后角增大而增大;采用无理论误差DFHP设计方法使得柔轮的齿形误差从6.2μm降低至0.14μm。因此,减小DFHP的前角与顶刃后角可以减小DFHP的加工误差,同时新的DFHP设计方法不但能构建出精确的DFHP三维实体模型,而且可以有效降低DFHP的加工误差,为提升DFHP加工精度研究提供了参考。     

机器人关节短筒谐波减速器接触计算与分析

为了研究机器人关节常用短筒谐波减速器在不同负载下的接触应力和变形分布,采用AN-SYS有限元分析软件,建立了柔轮和波发生器面面接触的空载有限元模型,并根据实验得到的啮合力公式,对柔轮与刚轮的啮合边界条件进行了计算。在此基础上,利用前置条件共轭梯度法求解了柔轮在不同载荷下的应力与变形,分析了柔轮应力和变形与所受载荷之间的关系及其变化规律,发现负载的增大可使柔轮齿圈截面的变形和应力增量呈等比增大,且不会引起变形和应力增量分布位置的变化。通过柔轮空载的变形实验、柔轮破坏实例以及柔轮轴向应力分布实验的比较发现,所计算的结果与实验结果较为吻合,为谐波减速器短筒柔轮承载能力的计算、结构及制造工艺的优化提供了一种准确、有效的方法。     

渐开线齿廓根切现象的证明

渐开线齿廓根切现象是齿轮传动中一个重要的问题。国外一些专业书刊中只有有关的阐述而未见证明。国内文献及有关书籍中有的只对齿条刀具切制这一特殊情况进行了证明,而用齿轮刀具切制的普遍情况的证明是不严密的。为此,在本文中作者通过齿轮刀具渐开线上一点的曲率圆作为媒介,对根切现象作了既严格又简捷的证明。     

基于 AutoCAD 的齿轮渐开线齿廓建模方法研究

在精密齿轮的设计中,齿轮的齿廓是设计的重点和难点,以AutoCAD软件为设计平台,根据渐开线的形成特点,渐开线的性质,来绘制齿轮的渐开线齿廓,绘制的方法是对齿轮的基圆进行n等分,在各个等分点分别作基圆的切线,把基圆的周长拉直也做同样的n等分,根据等分的对应长度在相应的切线上取点,绘出基圆的渐开线,得出一个齿廓,然后进行阵列命令的操作,绘制各个齿廓,最后用AutoCAD的拉伸命令进行拉伸操作,就可以绘制出齿轮的三维模型。     

谐波齿轮减速器的研制

阐述了通用谐波齿轮减速器的设计计算方法及其结构设计。内容包括谐波齿轮传动的发展概况、工作原理、参数选择、几何计算、结构设计以及计算实例等。实践表明，给出的设计计算方法是可行的，可供谐波齿轮传动设计参考。     

双曲柄环板式针摆行星传动的齿形优化及运动仿真

基于VisualC++6.0,编制程序对摆线齿轮的齿形进行优化设计,改善了摆线齿轮的啮合状态,并计算出摆线齿轮和环板的多齿啮合情况、齿面接触状态等;可以初步判断减速器基本尺寸的合理性,提高了设计效率,实现了传统的机械设计不能完成的设计计算,减少了样机制造成本,同时本系统利用OpenGL丰富的图形API接口,模拟了传动的动态运动情况,直观动态地观察行星传动的啮合情况及运动情况·     

基于机器视觉的齿廓偏差测量方法

齿廓偏差是影响齿轮传动平稳性的重要参数.针对现有齿廓偏差测量方法的局限性,首先,以机器视觉为基础采集齿轮的图像,利用MATLAB进行图像处理获得清晰的齿廓边缘,采集齿廓目标点云数据.其次,运用逆向工程的方法建立标准齿轮模型获得齿轮的参考点云,结合经典迭代最近点算法实现齿廓目标点云和参考点云的配准,采集配准后的数据并进行...