双圆弧柔轮内部应力分布研究

柔轮作为谐波齿轮传动中起承载作用的关键环节,容易由于疲劳而造成失效。为研究柔轮内部应力变化规律,观察其内部应力分布情况,基于ANSYS有限元分析软件,研究在波发生器驱动作用下,多个几何结构参数对柔轮内部各部分应力变化规律。结果表明,对比分析柔轮各个部分应力,柔轮齿圈部分应力最大,此处出现最大应力点,而筒底部所受的应力最小;筒长对柔轮应力影响较为明显,桶底圆角半径对筒底部分应力影响波动较大,筒体部分最大等效应力与齿圈部分最大等效应力具有相似趋势;柔轮壁厚对柔轮整体性能影响较大,而齿圈宽度增加,会使得柔轮整体应力以及各部分应力随之增加。因此,在设计杯型柔轮时,应首先确定柔轮齿宽参数,再选择合理的柔轮筒长、壁厚以及桶底倒角半径,从而减小柔轮应力,提高柔轮使用寿命。

基于Solidworks的双圆弧柔轮参数化设计

Solidworks方程式驱动功能能够建立尺寸间的约束关系,利用该功能可以实现三维建模参数化设计,从而有效地缩短产品的研发设计周期,快速实现产品的更新。基于Solidworks软件方程式功能,以新型双圆弧齿廓谐波齿轮传动柔轮为研究对象,以模数和柔轮内径为核心参数,建立各尺寸之间的约束关系,实现对柔轮的参数化设计。通过对柔轮进行实体建模,以实例验证了其参数化设计的可行性及设计效率,为新型柔轮的研究设计提供了新的思路。