[发明专利]一种谐波减速器多齿啮合载荷分布模型设计方法

摘要

本发明公开了一种谐波减速器多齿啮合载荷分布模型设计方法，该方法包括如下步骤，步骤一：采用瞬时载荷分布模型的周期正弦函数表征动态载荷：基于小模数齿轮传动特点，采用波发生器长轴与柔轮齿中心轴线重合时的瞬时状态来计算动态传动过程的载荷分布；步骤二：波发生器长轴与柔轮齿中心轴线重合时的瞬时状态下载荷分配计算；本发明通过分析谐波减速器刚柔轮传动特点，采用瞬时状态的余弦函数表征动态载荷分布规律，并提出了波发生器长轴与柔轮齿中心轴线重合时的瞬时状态下载荷分配计算方法，为谐波减速器传动性能的提高奠定了理论基础。

主权项

1.一种谐波减速器多齿啮合载荷分布模型设计方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤一：采用瞬时载荷分布模型的周期正弦函数表征动态载荷：基于小模数齿轮传动特点，当波发生器以2000r/min的额定转速运行时，以谐波减速器刚轮齿数为202个齿为参照，基于柔轮输出方式在速比为100的情况下柔轮的转动速度为120°/s，即瞬时状态交替间隔为0.015s/2＝0.075s，所以采用波发生器长轴与柔轮齿中心轴线重合时的瞬时状态来计算动态传动过程的载荷分布；步骤二：波发生器长轴与柔轮齿中心轴线重合时的瞬时状态下载荷分配计算；计算瞬时状态下谐波减速器啮合点的力臂d_i式中，i表示接触齿对的序号，表示波发生器转角，θ表示的是啮合点法线与固定坐标轴正方向的夹角，能够表示为法线斜率的反余弦，即：式中，k_gr表示谐波减速器刚轮齿廓点顺时针旋转角度后的斜率；L_i表示啮合点在固定坐标系下的矢径：式中，x_g和y_g分别表示固定坐标系下刚轮的横坐标和纵坐标；计算瞬时状态下谐波减速器啮合点接触应力F_i式中，M表示外载荷的负载扭矩，n表示同时参与啮合齿数的一半；谐波减速器柔轮与刚轮啮合瞬时属于刚体传动，不同位置啮合点共同作用下引起相同的中心转角，则满足：式中，δ表示谐波减速器扭转刚度系数。