諧波齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)及傳動(dòng)精度分析.pdf

1、諧波齒輪傳動(dòng)是依靠柔性件的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，是20世紀(jì)50年代產(chǎn)生的一種齒輪傳動(dòng)技術(shù)。諧波齒輪減速器由剛輪、柔輪和波發(fā)生器等部件組成。由于柔性件的存在，諧波齒輪減速器在設(shè)計(jì)時(shí)涉及到的因素較多，設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法往往采用增大安全系數(shù)方法，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品盡管能夠滿足性能要求，但是設(shè)計(jì)成本高，并且設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)不一定是最合理的。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)也沒有考慮到產(chǎn)品的可靠性，從而無法定量地估計(jì)產(chǎn)品壽命，制約了諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)的推廣和使用

2、。因此，研究諧波齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有著十分重要的意義。
　　本文主要對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)的可靠度計(jì)算、諧波齒輪減速器多目標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和影響諧波齒輪傳動(dòng)精度的因素三個(gè)問題進(jìn)行研究。本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　（1）闡述諧波齒輪減速器相關(guān)知識(shí)，包括諧波齒輪傳動(dòng)的基本原理、組成、分類和特點(diǎn)，總結(jié)國(guó)內(nèi)外諧波齒輪傳動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀。
　?。?）闡述常用可靠性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究現(xiàn)狀。詳細(xì)論述本論文用到的相關(guān)理論方法，其中

3、包括應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型、均值 FOSM可靠度靈敏度分析方法和帶精英策略的快速非支配遺傳算法（NSGA-II）理論。
　　（3）分析諧波齒輪減速器失效模式及產(chǎn)生原因，確定諧波齒輪傳動(dòng)的可靠度設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)；對(duì)諧波齒輪減速器輪齒齒面耐磨、柔輪筒體疲勞和柔性軸承進(jìn)行可靠性建模和可靠度計(jì)算。
　?。?）以體積最小、可靠度最大以及傳動(dòng)效率最大為目標(biāo)，建立了諧波齒輪減速器多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。利用NSGA-II算法結(jié)合MATLAB數(shù)值計(jì)