電磁諧波活齒傳動(dòng)靜力分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、機(jī)電集成電磁諧波活齒傳動(dòng)系統(tǒng)是集電磁諧波驅(qū)動(dòng)技術(shù)、諧波活齒傳動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)于一體的一種新概念廣義復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)。相對(duì)于其它傳動(dòng)系統(tǒng)而言，該結(jié)構(gòu)沒有高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件，可以產(chǎn)生低速大扭矩的動(dòng)力輸出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，傳動(dòng)效率高，便于實(shí)現(xiàn)控制等優(yōu)點(diǎn)。作為一種新型傳動(dòng)型式，其理論研究方面尚不完善。本文從靜力分析、參數(shù)化仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)、疲勞壽命等方面對(duì)電磁諧波活齒傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了一系列系統(tǒng)深入的研究。
　　針對(duì)傳動(dòng)中柔輪

2、在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生變形，導(dǎo)致氣隙長(zhǎng)度隨時(shí)改變這一現(xiàn)象，引入等效因子，進(jìn)行氣隙磁場(chǎng)分析，得到柔輪單位面積上的電磁力表達(dá)式。基于圓柱薄殼理論和彈性力學(xué)原理，利用周向封閉條件下的位移函數(shù)，分析了電磁場(chǎng)力作用下的柔輪徑向變形與應(yīng)力，并給出計(jì)算表達(dá)式。在一端固定，一端自由的邊界條件下，確定位移函數(shù)的待定系數(shù)。
　　對(duì)電磁諧波活齒傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，給出了各主要零件間的接觸應(yīng)力和強(qiáng)度計(jì)算公式，推導(dǎo)出系統(tǒng)的傳動(dòng)效率計(jì)算方法，為電磁諧波活齒傳動(dòng)

3、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　應(yīng)用Visual Basic語言對(duì)電磁諧波活齒傳動(dòng)裝置進(jìn)行了仿真，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響，預(yù)判系統(tǒng)預(yù)設(shè)參數(shù)是否滿足要求，方便結(jié)構(gòu)參數(shù)的初始設(shè)定。對(duì)電磁諧波活齒傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，并基于結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)參數(shù)，建立系統(tǒng)的三維模型。
　　為了提高系統(tǒng)的傳動(dòng)效率并減小結(jié)構(gòu)空間體積，本文對(duì)電磁諧波活齒傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出最佳優(yōu)化結(jié)果。并基于應(yīng)力的疲勞壽命分析理論，建立了