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《基于ANSYS的諧波齒輪減速器疲勞壽命仿真分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、液壓氣動(dòng)與密封／2012年第8期基于ANSYS的諧波齒輪減速器疲勞壽命仿真分析張超，王少萍，邵靖宇(北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院，北京100191)摘要：諧波齒輪減速器是一種新型機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其壽命評(píng)估越來(lái)越受到人們的重視。諧波齒輪減速器的最主要的故障模式是柔輪的疲勞斷裂，故該文采用三維實(shí)體建模和有限元分析的方法，首先對(duì)柔輪進(jìn)行實(shí)體建模，分析其受力情況，并根據(jù)相關(guān)的理論對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行簡(jiǎn)化．在ANSYS軟件中利用有限元方法進(jìn)行靜力結(jié)構(gòu)分析，并在此基礎(chǔ)上引入疲勞分析模塊進(jìn)行疲勞壽命估計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明該方法能夠?qū)χC波齒輪減速器進(jìn)行較為有效的壽命估計(jì)。關(guān)鍵詞
2、：諧波齒輪減速器；疲勞分析；有限元；ANSYS中圖分類號(hào)：TH132．46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—0813(2012)O8—0072—03SimulationAnalysisofHarmonicGearReducerFatigueLifeBasedonAnsysZHANGChao，WANGShao-ping，SHA0Jing-yu(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Harmonicgearred
3、ucerisanovelkindoftranmissionmechanism，andatpresentmoreandmorepeoplefocusonitslifeestimation．Asthemajorfaultmechanismofharmonicgearreduceristhefatiguefractureofflexspline，inthisworkthreedimensionsolidmodelingmethodandfiniteelementanalysismethodaleusedtocomplementthefatiguelifeestimat
4、ionofflexspline．Firstly，solidmodelingofflexsplineisbuihanditsforceconditionisanalyzed．Thesolidmodelofflexsplineissimplifiedaccordingtorelevanttheorytoreducethecomputation．StaticstructuralanalysisiscarriedoutinANSYSsoftwareandfatigueanalysismoduleisintroducedtoperfoemfatiguelifeestima
5、tion．Resultsshowthatthismethodcanperformlifeestimationofharmonicgearreducerefectively．Keywords：harmonicgearreducer；fatigueanalysis；finiteelement；ANSYS0引言研究一直是諧波齒輪傳動(dòng)研究的重心。目前國(guó)內(nèi)外仍然沒(méi)有形成統(tǒng)一的柔輪疲勞強(qiáng)度計(jì)諧波傳動(dòng)是20世紀(jì)50年代后期產(chǎn)生的一種新型算方法及疲勞壽命評(píng)估方法。2O世紀(jì)7O年代，前蘇聯(lián)機(jī)械傳動(dòng)方式。由于其具有傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、的學(xué)者基于柔輪彎曲疲勞破壞準(zhǔn)則以及柔輪齒面
6、的磨同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)多、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航損失效準(zhǔn)則，提出了柔輪疲勞強(qiáng)度計(jì)算及校核公式[3,41，天、機(jī)器人、高能加速器等領(lǐng)域中【”。由于其特定的應(yīng)用隨后又有學(xué)者采用實(shí)驗(yàn)法對(duì)柔輪殼體中的應(yīng)力分布進(jìn)場(chǎng)合，諧波傳動(dòng)的失效將導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失甚至威行測(cè)量和分析圜。公式法基于諸多假設(shè)，因而分析結(jié)果脅人員的生命安全，因此對(duì)諧波齒輪可靠性及壽命評(píng)不夠精確。而實(shí)驗(yàn)法無(wú)法得到柔輪整體的應(yīng)力及位移估的研究越來(lái)越受到人們的重視。與常規(guī)齒輪不同，諧分布。但其結(jié)果可以對(duì)理論推導(dǎo)出的相關(guān)公式加以修波齒輪減速器由波發(fā)生器、柔性軸承、柔輪及剛輪組正．提高計(jì)算結(jié)果的精度。成。使用實(shí)踐
7、和實(shí)驗(yàn)研究表明，諧波齒輪傳動(dòng)的失效，隨著計(jì)算機(jī)及數(shù)值分析方法的發(fā)展，基于有限元主要有柔輪的疲勞斷裂、齒面磨損、輪齒或波發(fā)生器產(chǎn)分析的方法已經(jīng)成為一種重要的研究方法。已經(jīng)有諸生滑移等形式．其中柔輪的疲勞斷裂是最主要、最常見(jiàn)多學(xué)者利用有限元方法進(jìn)行了諧波齒輪傳動(dòng)中柔輪的的一種失效形式翻。因此柔輪的疲勞強(qiáng)度及疲勞壽命的疲勞強(qiáng)度分析【l一。對(duì)常規(guī)齒輪的疲勞壽命的仿真分析，目前主要有協(xié)同仿真分析方法，即利用三維建模軟基金項(xiàng)目：國(guó)家“863”高科技資助項(xiàng)目f2009AA04Z412)；國(guó)家自然科學(xué)基件對(duì)齒輪進(jìn)行精確建模，將齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、齒頂高系金(51175014)數(shù)等
8、參數(shù)化，導(dǎo)入ADAMS軟
