仿人機器人用1-4比例柔輪諧波傳動嚙合理論與分析.pdf

1、由于仿人機器人中安裝空間的限制，普通長筒柔輪諧波傳動難以滿足使用要求，短筒柔輪諧波傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，受到越來越多研究者青睞。目前只有少數(shù)國家掌握短筒柔輪設(shè)計和制造技術(shù)，國內(nèi)在這方面的研究起步較晚，還有諸多問題需要深入。本文通過對短筒柔輪嚙合理論和樣機結(jié)構(gòu)等方面開展研究，為短筒柔輪齒形和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。
　　首先，基于特征曲線原理推導(dǎo)了諧波傳動柔輪輪齒運動學(xué)，并使用包絡(luò)理論推導(dǎo)了共軛剛輪齒廓的求解方法，在此基礎(chǔ)上針對短筒柔

2、輪諧波傳動中柔輪錐角變形大的問題計算出了適合短筒柔輪使用的分段共軛的理論剛輪齒廓。
　　其次，針對柔輪軸向長度變短時應(yīng)力急劇增加的問題，通過有限元的分析，得到了柔輪應(yīng)力隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)改變的影響規(guī)律。改進了柔輪結(jié)構(gòu)，減小了應(yīng)力，為短筒柔輪結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了借鑒和參考。
　　然后，提出了基于嚙合齒面接觸對的諧波傳動裝置有限元仿真模型，計算了在負(fù)載作用下柔輪應(yīng)力和變形情況，并導(dǎo)出了齒面接觸應(yīng)力，驗證了分段共軛剛輪齒廓嚙合的合理性。