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基于改进运动学法和瞬态动力学的谐波齿轮新型齿廓设计研究

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为了提升谐波减速器的啮合性能、改善机器人的工作性能,提出了基于改进运动学法和瞬态动力学的谐波齿轮新型齿廓设计方法.首先,针对公切线双圆弧齿廓和S型齿廓的特点,提出了由S型齿廓和公切线双圆弧齿廓相结合的新型柔轮齿廓;其次,基于改进运动学法计算了共轭刚轮的齿廓,并运用瞬态动力学方法对比分析了在不考虑塑形变形情况下齿廓谐波齿轮的啮合侧隙和柔轮应力.对比分析发现,在不考虑塑形变形情况下,新型齿廓谐波齿轮具有更小的啮合侧隙和等效应力,最小啮合侧隙仅为0.003 6 mm,给定负载工况下最大等效应力仅为1 211.6 MPa,与双圆弧齿廓柔轮、S型齿廓柔轮、公切线双圆弧齿廓相比都明显降低;新型齿廓设计方法可有效改善谐波齿轮的传动性能,为高性能谐波齿轮设计奠定了理论基础.
Research on a Novel Tooth Profile Design of Harmonic Gears Based on Improved Kinematics and Transient Dynamics

Harmonic gearImproved kinematicsTransient dynamicsNovel tooth profile designMeshing performance

邓杨、何雪明、李鹏超、牟彦铭

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内江职业技术学院智能制造与汽车学院,四川 内江 641199

江南大学机械工程学院,江苏无锡 214122

江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡 214122

谐波齿轮 改进运动学 瞬态动力学 新型齿廓设计 啮合性能

国家自然科学基金四川省产教融合示范一体化平台建设项目

51975251

2023

10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.006

机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
年,卷(期)：2023.47(11)
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