谐波齿轮传动

摘要： 迟滞刚度是谐波齿轮传动的固有属性。传统谐波齿轮传动动力学建模时,是将刚度考虑为定刚度或分段定刚度,这样的简化会导致动力学模型精度降低。考虑谐波传动刚度的非线性迟滞特性,提出了一种基于遗传特性的新型谐波齿轮传动迟滞刚度模型,其特点是传动刚度的大小与系统所经历过的状态有关。基于实验数据,利用粒子群算法进行了模型参数辨识。以某型号谐波减速器为实验对象,进行了加载/卸载性能测试。拟合结果表明,所建立的非线性迟滞刚度模型与实验数据高度吻合,相比传统模型,精度大大提高。

摘要： 现有理论认为变形后柔轮齿圈中性线为整圈贴合凸轮轮廓的等距线,未考虑配合间隙和中面伸长的影响。为揭示配合间隙装配状态下柔轮的力学特性和齿圈变形后的轮齿定位,以椭圆凸轮波发生器为例,考虑柔轮内壁与波发生器外圈间隙和柔性轴承游隙引起的配合间隙及齿圈中面伸长,建立了柔轮齿圈变形的接触力学模型;引入变形后包角为未知参数,依据包角内用椭圆等距线表示的齿圈中线的曲率及力平衡条件确定齿圈内力;根据短轴处的位移条件和包角处的曲率条件及弧长关系,运用能量法迭代计算了包角、非接触区的大小及齿圈的内力和变形。以有限元模型结果为参照,对比验证了理论结果和轮齿定位偏差。理论分析和数值模拟均表明,受中面伸长的影响,零间隙配合的实际包角远小于90°,整圈贴合凸轮并不符合实际;降低配合间隙可有效增大轴承承载区,降低柔性轴承的径向负载和磨损;考虑包角和周向伸长,可以获得更准确的轮齿定位。研究为谐波齿轮的结构设计和啮合分析奠定了更准确的基础。

摘要： 行星式波发生器微型谐波齿轮传动的柔轮具有内外齿圈。推导出变形柔轮齿廓上点的坐标与未变形柔轮齿廓上点的坐标的转换关系,进而利用MATLAB编程求解变形柔轮四分之一内外齿圈各轮齿两侧齿廓上各点的坐标,在Pro/E中对四分之一内外齿圈齿廓上的点用样条曲线连接,并通过镜像和拉伸,完成变形柔轮的三维实体建模。

摘要： 为揭示柔轮结构对其啮合点周向刚度的影响规律,提升谐波齿轮的传动刚度,提出柔轮啮合点周向刚度的理论计算方法.该算法首先将周向力引起的柔轮啮合点变形拆分为筒体变形和齿体变形,分别推导周向力作用下柔轮杯底、光筒、齿圈和圆弧过渡部分的扭转变形及渐开线轮齿的弯曲和齿根转动的理论公式,并基于周向位移等效折算柔轮啮合点周向刚度;然后建立包含工艺结构及渐开线齿廓等真实结构的杯型柔轮实体单元有限元模型,对未装配变形柔轮模型和波发生器作用下产生装配变形的柔轮模型分别施加周向力,获得柔轮筒体和齿体的负载变形.有限元仿真结果表明:杯底对柔轮筒体的扭转刚度的影响最大,齿体弯曲在齿体变形中的占比最大;装配变形增加了柔轮筒体的刚度,使其负载周向变形减小了约10％;减小齿廓压力角、增大变位系数和齿宽,可提高齿体刚度;柔轮筒体和齿体变形的理论解与有限元解的偏差分别为1.3％ 和2.2％;啮合点周向刚度的理论解与有限元解的相对偏差为-5％,验证了该算法的有效性.

摘要： 行星式波发生器微型谐波齿轮传动的柔轮具有内外齿圈.推导出变形柔轮齿廓上点的坐标与未变形柔轮齿廓上点的坐标的转换关系,进而利用MATLAB编程求解变形柔轮四分之一内外齿圈各轮齿两侧齿廓上各点的坐标,在Pro/E中对四分之一内外齿圈齿廓上的点用样条曲线连接,并通过镜像和拉伸,完成变形柔轮的三维实体建模.

摘要： 由于结构的特殊性,迟滞刚度和动态摩擦属于谐波齿轮传动的固有属性。传统模型将刚度考虑为定刚度或分段刚度模型,摩擦考虑为静态摩擦模型,这样的简化会导致谐波齿轮传动的动态分析精度下降。为了提高谐波齿轮传动的动态分析精度和传动性能,考虑非线性迟滞刚度和动态摩擦现象,提出了一种基于记忆特性迟滞刚度和LuGre动态摩擦的谐波齿轮传动动力学模型,建立了相应仿真模型,讨论了谐波齿轮参数对系统输出的影响。结果表明,“刚度迟滞现象”导致系统输出值减小,传动效率降低;传动刚度系数越大,系统越稳定;阻尼转矩系数越大,传动效率越低。

摘要： 对风阀执行器的传动结构进行设计,选择谐波齿轮传动为其传动结构.首先对谐波齿轮传动进行方案选择和结构设计,然后利用SolidWorks建立了机构的三维模型,导入ADAMS中进行运动学仿真分析,利用ANSYS进行静力学分析.研究结果表明,所设计的传动结构合理可靠,可达到风阀执行器的设计要求.

摘要： 传统机型的电动舵机传动装置采用圆柱齿轮传动,存在质量大、空间结构复杂及传动级数较多等诸多问题,因此,传动效率较低。针对上述问题,运用谐波齿轮传动代替圆柱齿轮传动,确定装置的总体方案、零部件结构。利用Creo软件建立传动装置三维实体模型,并经加工制造、安装、试运转,完成原理样机的试制工作。研究结果表明,将谐波齿轮传动应用到电动舵机传动装置的方案可行,为优化电动舵机传动装置的理论研究和实验研究奠定了基础。

摘要： 针对设计规范中未考虑齿廓参数对柔轮疲劳寿命影响的问题,采用包络法设计无公切线双圆弧共轭齿廓,进行多体接触有限元分析,并建立齿廓参数与柔轮应力的响应面模型,分析各齿廓参数对柔轮应力的影响规律.结果表明:由于刚轮与柔轮之间的啮合齿对会约束装入波发生器时产生的柔轮变形,所以柔轮应力对齿廓参数变化的敏感度较高;谐波传动为多齿啮合传动,单个接触齿对受载较小,载荷对柔轮应力影响较小;齿厚比和双圆弧倾角对柔轮应力的影响最大,齿顶高系数和齿根圆角半径的影响次之,齿根高系数的影响最小;柔轮应力随齿根半径和齿根高系数的增大先减小后增大,其余齿形参数与柔轮应力呈负相关.

摘要： 谐波齿轮传动以其独有的结构特点,已成为现代工业重要的基础部件.超过60％的谐波齿轮传动应用在机器人工业系统中,国家2014年5月已发布中国《机器人用谐波齿轮减速器》标准(GB/T30819-2014).本文就五白南度机械臂采用谐波齿轮传动结构进行分析.机器人操作机构有两种运动关节,分别是转动关节和移动关节,关节运动最常采用伺服电机经机械传动装置减速后驱动.设计采用谐波齿轮传动实现减速驱动,涉及其运动精度影响因素较多,重点分析误差源及产生机理等情况.

摘要： 以柔性轴承波发生器杯型柔轮谐波齿轮传动为对象,研究了谐波齿轮传动强度分析中最为关键的波发生器外圈内圈与滚球的接触、外圈与柔轮通过油膜层的接触以及刚轮与柔轮通过齿与齿的啮合直接接触等三个接触问题,分别推导和建立了这些接触问题的力学和有限元法数值计算模型.

摘要： 考虑传动误差、磁滞特性扭转刚度、齿侧间隙以及非线性阻尼等因素,建立了谐波齿轮传动系统的非线性动力学模型,应用能量稳定方法分析谐波齿轮传动系统的动力稳定性.

摘要： 谐波齿轮传动系统非线性动力学分析软件ADHD结合谐波齿轮传动基本原理、非线性动力学理论、数值分析方法和最新计算机技术等设计方法,专为研究谐波齿轮传动系统的非线性动力学特性而开发的.ADHD系统采用Windows界面风格、操作方便简捷、人机界面友好.

摘要： 详细分析了负载状况下,载荷对柔轮变形的影响,推导出了相应的变形规律公式.据此,可进一步推导出传动的相对运动方程和侧隙方程,求得谐波齿轮传动主要质量指标的影响因素.

摘要： 该文首先从谐波齿轮传动的基本原理出发，探讨了四齿差谐波齿轮的工作原理和运动特点，并与两齿差谐波齿轮传动进行了分析对比。根据已建立的四齿差谐波齿轮传动的啮理论，对其啮合性能进行了分析，提出了啮合深度的齿侧间隙是评价其啮合性能的质量指标，而齿形角、柔轮的变形规律和变形量的大小是影响啮合性能质量指标的主要因素。该文利用已建立的啮合分析计算方法，通过计算机绘出的图形，着重分析了径向变形系数、变位系数、齿形角等对啮合深度的齿侧间隙的影响，从中获得了一些有价值的结论，从而为四齿轮传动选取合理的啮合参灵敏和结构参数提供了依据。

摘要： 为提高钟形谐波齿轮传动的啮合刚度和承载能力,利用几何学分析方法研究筒体几何参数间的关系,实现钟形柔轮齿圈的径向平面变形,形成齿廓间的线接触啮合传动.钟形柔轮筒体变形属于有力矩的旋转壳体变形问题.为此假定钟形筒体圆弧形母线不伸长,仅发生曲率变化,齿圈在长轴和短轴处产生最大和最小径向位移.推导出用五次样条曲线拟合表达的柔轮齿圈中面曲线半径和圆母线半径的比值与圆母线中心角的关系式,获得钟形柔轮齿圈产生径向平面变形需要满足的几何条件.并依据柱壳理论和中面应变为零条件,推导出钟形柔轮齿圈中面径向变形和周向变形表达式.建立波发生器作用下钟形柔轮的壳单元有限元模型,利用柔轮和波发生器之间的面面接触分析,验证实现齿圈平面变形时筒体母线几何学条件和齿圈变形表达式的正确性.

摘要： 建立了谐波齿轮传动柔轮齿根应力的有限元分析模型,比较了具有相同传动比、分度圆直径和柔轮壁厚,但齿差系数分别为k=1、2谐波齿轮传动情况下柔轮齿圈的应力状况,由于刚度不连续现象的减速弱,k=2的谐波齿轮传动中柔轮变形形状更接近于理论值,这改善了传动的啮合质量,降低了动载荷;柔轮所需的变形力降低到75﹪,因此波发生器与柔性轴承及柔轮环节的磨损减弱,提高了传动效率;柔轮齿根最大应力值之比的有限元分析结果与考虑轮齿影响系数k的理论估算比较接近.

摘要： 一种内齿轮及使用这种内齿轮的谐波传动装置，谐波传动装置的星形内齿轮由若干推杆构成，这些推杆由一个保持环可动地相互连接，该保持环在大约推杆颈部的高度的一半处将这些推杆围起，这样，它们就构成了一个可以操作的单独的部件。推杆颈部的内前端是热形状稳定的，其带有一个滑动靴，或至少带有一个耐滑动的涂层，相对的一侧是一个径向上可弹性变形的头。内齿轮作为注塑件的一部分以一种多成份工艺制成，并带有一受热形状稳定的脚、弹性地模塑在各形状稳定的推杆颈部上的支撑环臂以及头壁这些部件分别由不同的塑料制成。

摘要： 谐波传动装置(12)的星形内齿轮(15)由若干推杆(21)构成，这些推杆由一个保持环(28)可动地相互连接，该保持环在大约推杆颈部的高度的一半处将这些推杆围起，这样，它们就构成了一个可以操作的单独的部件。推杆颈部的内前端(28)是热形状稳定的，其带有一个滑动靴，或至少带有一个耐滑动的涂层，相对的一侧是一个径向上可弹性变形的头(26)。内齿轮(15)作为注塑件的一部分以一种多成份工艺制成，并带有一受热形状稳定的脚(23)、弹性地模塑在各形状稳定的推杆颈部上的支撑环臂(28)以及头壁(27、32)，这些部件分别由不同的塑料制成。

摘要： 本实用新型提供的一种用于谐波传动的柔性齿轮以及中空式谐波传动减速器，涉及减速器技术领域，包括：传动筒；连接环体，所述连接环体设置在所述传动筒的一端面上，且所述连接环体与所述传动筒同轴设置；其中，所述连接环体呈片状，所述连接环体的内侧的一端与所述传动筒的端面一体成型连接；所述传动筒包括第一部位和第二部位，所述第一部位靠近所述连接环体，所述第二部位的外壁设置有外齿，用于与刚性齿轮的内齿啮合装配。在上述技术方案中，可以使对应配合的波发生器采用中空的中轴结构，也即能够在波发生器的中轴上设置轴向的通孔，进而利用中轴的通孔穿过控制、通信及动力线缆，实现线束的收集，使整体结构简单整洁。

摘要： 本实用新型公开了一种齿轮传动与谐波传动混合减速器。它包括下壳体(1)和上壳体(2)，在下壳体(1)和上壳体(2)中设有依次连接的第一级齿轮传动机构(3)、第二级谐波传动机构(4)和第三级齿轮传动机构(5)；第一级齿轮传动机构(3)与驱动电机(6)连接，第三级齿轮传动机构(5)设有输出轴(7)。本实用新型根据特殊产品的变速和结构特点需要，将齿轮传动和谐波传动相结合，采用混合传动的方式，既可以保持谐波传动减速器传动比大且范围广、精度高、承载能力大、效率高、体积小重量轻的特点，又可以根据减速器的安装最大限度的缩小尺寸满足安装空间尺寸的要求。

摘要： 本发明提供了两级谐波齿轮减速传动装置和传动方法及传动比计算方法，壳体内部的一端转动配合有输入轴，所述输入轴的另一端可转动的支撑在连接盘的中心腔体内，所述连接盘安装在输出轴上；所述输入轴上从左到右依次安装有一级波发生器，中心盘，二级波发生器；所述中心盘的外缘固定有柔轮，所述柔轮的内侧壁同时与一级波发生器和二级波发生器构成滚动接触配合，所述柔轮的外侧壁设置有一级柔轮和二级柔轮。此传动装置的第一级波发生器与第二级波发生器同轴同转速，第一级谐波齿轮传动与第二级谐波齿轮传动共用一个柔轮，零件少，重量轻，同时啮合的齿数多，结构紧凑且实现大传动比。

摘要： 本公开提供了一种谐波齿轮传动波发生器以及谐波齿轮传动装置，涉及谐波齿轮传动技术领域，为解决谐波齿轮传动装置的微型化问题。所述自润滑谐波齿轮传动波发生器包括凸轮；凸轮的周向外侧面接触的部件与凸轮之间滑动摩擦。所述谐波齿轮传动装置，包括：刚性齿轮、设置于刚性齿轮的内环中的柔性齿轮以及如上述任一实施例所述的自润滑谐波齿轮传动波发生器。其中，刚性齿轮的内环设置有齿，柔性齿轮的外环设置有齿，柔性齿轮与刚性齿轮存在齿差；自润滑谐波齿轮传动波发生器设置于柔性齿轮的内环中。本公开提供的谐波齿轮传动波发生器以及谐波齿轮传动装置用于实现减小谐波齿轮传动波发生器和谐波齿轮传动装置的尺寸。

摘要： 本发明提供了两级谐波齿轮减速传动装置和传动方法及传动比计算方法，壳体内部的一端转动配合有输入轴，所述输入轴的另一端可转动的支撑在连接盘的中心腔体内，所述连接盘安装在输出轴上；所述输入轴上从左到右依次安装有一级波发生器，中心盘，二级波发生器；所述中心盘的外缘固定有柔轮，所述柔轮的内侧壁同时与一级波发生器和二级波发生器构成滚动接触配合，所述柔轮的外侧壁设置有一级柔轮和二级柔轮。此传动装置的第一级波发生器与第二级波发生器同轴同转速，第一级谐波齿轮传动与第二级谐波齿轮传动共用一个柔轮，零件少，重量轻，同时啮合的齿数多，结构紧凑且实现大传动比。

摘要： 本发明公开了一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，该圆弧齿轮的法向齿廓为一段圆弧，圆弧半径R＝4m，齿宽方向圆心偏移量la＝Rcosα‑Sa/2，齿高方向圆心偏移量ef＝Rsinα；节点处压力角α＝18°,节点处齿厚Sa＝(1/2)πm；齿顶高ha＝1.2m，工作齿高h′＝2.4m,全齿高h＝2.7m；齿根圆角半径rg＝0.38m,齿顶圆角半径r＝0.1m。本发明的圆弧齿轮不仅可提高谐波齿轮的承载能力，而且还具有加工刀具制作简单，齿廓形状及齿轮加工精度容易保证的优点。

摘要： 本实用新型公开了一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，该圆弧齿轮的法向齿廓为一段圆弧，圆弧半径R＝4m，齿宽方向圆心偏移量la＝Rcosα‑Sa/2，齿高方向圆心偏移量ef＝Rsinα；节点处压力角α＝18°,节点处齿厚Sa＝(1/2)πm；齿顶高ha＝1.2m，工作齿高h′＝2.4m,全齿高h＝2.7m；齿根圆角半径rg＝0.38m,齿顶圆角半径r＝0.1m。本实用新型的圆弧齿轮不仅可提高谐波齿轮的承载能力，而且还具有加工刀具制作简单，齿廓形状及齿轮加工精度容易保证的优点。

摘要： 本实用新型公开了一种用于谐波齿轮传动的柔性齿轮。包括钟形杯体（1），钟形杯体（1）的杯底为输出端，杯体（1）的开口为输入端；输入端的开口为波发生器安装口（2），波发生器安装口（2）的外圆设有传动齿轮（3）；传动齿轮（3）的轮齿由齿根圆弧面（4），齿尖圆弧面（5）、过渡圆弧面（6）和齿顶面（7）构成。本实用新型将柔性齿轮的整体结构形状设计为薄壁钟形式，在增加柔性齿轮的整体刚性的同时可使柔性齿轮的轴向尺寸减小；另外输出连接采用内外两个凸台定位面和螺钉连接，消除了连接间隙，可使输出连接部分无空程。本实用新型可以克服现有技术存在的传动效率低，运转噪声较大，使用寿命较短的不足，提高谐波减速器的整机性能。