谐波减速器柔轮的动态特性研究

１ 引 言
谐波齿轮传动具有 高精度 ， 单级传动 比高 ， 结构紧凑 ， 回 低 差 等优点 ， 在航空 ， 机器人 ， 仪器仪表等设备上得到 了广泛应用『 １ ｌ 。
其 中，
：
（ 警＋ Ａ 警）
ｂ
（ ５ ）
（） ６ （） ７
式 （ ） 秩 为 ｎ １的奇 异 方程 组 ， 无 数 个 解 ， 式 （ ） ３是 一 有 在 ４ 的约
关键 词 ： 波减速器 ； 谐 柔轮 ； 动态 特性 ； 态分析 模 【 ｂ ｔａ ｔ ｈ ａｓ ｉ ｉｎｍ ｃ ａ ｉ ｒ ｏ ｉ ｒｄ ｃｒ ａｅ ｎｔｅｔｅ ｒ ａｔ ｅｏｍ — Ａ ｓｒｃ 】Ｔ ｅｔ ｎｍ ｓ ｏ ｅ ｈ ｎｓ ｏ ｈ ｍ ｎｃ ｅ ｕｅ ｓｄｏ ｏｙｏ ｅ ｉ ｄｆｒ ａ ｒ ｓ ｍｆ ａ ｂ ｈ ｈ ｆ ｌ ｃ ｓ ｔ ｎ ｍ ｙ ｃｕｅｔｅｋ ｙｃｍ ｏ ｅ ｔ ｅｓ ｌ ｅｔ ｐ ｏ ｕｅ ａｉ ｅｄ ｍ ｇ ａｉ ． ｒｅ ｖ ｒｏ ｅｔｉ ｉ ， ａ ａ ｓ ｈ ｅ ｏ ｐ ｎ ｎ－ ｘ ｉ ｏ ｒｄ ｃ ｔ ｕ ａ ａ ｅｅ ｌＩ ｏｄ ｒｔ ｏｅｃ ｍ ｈｓ ｏ ｌ ｆ ｐｎ ｆ ｇ ｓ ｙｎ ｏ ｐ ｏ ｌｍ， ｈ ｙ ａ ｉ ｃ ａａｔｒ ｔ ｔｅ ｅ ｓｌ ｅａ ａ ｅ ａｔ ｔｅｈ ｍｏ ｉ ｒｄ ｃｒ ｓ ｔｄｅ ，ａｅ ｒｂｅ ｔｅｄ ｎ ｃ ｈ ｃ ｉｉ ｏ ｈ ｘｐｉ ｙ ｒ ｈ ａ ｎ ｅ ｕｅ ｕ ｉｄｂｓ ｄ ｍ ｒ ｅ ｓ ｃｆ ｌ ｆ ｎｓ ｋ ｐ ｏ ｆ ｒ ｃ ｉｓ ｏ ｅＸ １ ５ — ０ｔ ｅｈ ｍ ｎｃｒｄ ｃｎ ｈ ｅｕｔ ｓｏ ａ ｎ ｓｎ ｎｅｍ ｃ ｕ ｎｔｅ ｅｓｌ ｅ ｎｔ Ｂ — ０ ８ ｐ ａ ｏ ｉ ｅ ｕ ｅ Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗ ｔｔ ｏｒ ｏ ａ ｃ ａ ｏ ｃ ｒ ｘｐｉ ｈ ｙ ｒ ｓ ｈ ｅ ｙ ｏ ｈｆ ｌ ｎ ｗｔｉ ｏｋｎ ｆｅ ｕ ｎｙ ｅ ｊｒ ｄ ｖｂａｉｎ ｔｅ ｅｓｌ ｅａｅｓｏ ｎａ ｄａ ｓ ｅ ｈｎ ｉ ｎｗ ｒｉ ｒｑ ｅ ｃ．ｎ ｔ ｏ ｅ ｉｒｔ ｓ ｈ ｘｐ ｉ ｒ ｈｗ ｒ ｉｌ ｔ ｔ ｉ ｏ ｈ ｇ Ａ ｄ ｈ ｍａ ｍｏ ｏ ｆ ｏ ｏ ｆ ｆ ｌ ｎ ｓ ａ ｒ ｃ ｇ ｆ ｔｅ ｕ －ｉ ， ｘ ｒｔ ｉ ｄｂ ｎ ｉｇ ｔｅ ｕ － ｏｔ￣Ｔ ｅ ｎ ｅｔ ａｉ ｓｌ ａ ｉ ｔｅ ｅｓ ｌ ｅ ｏ ｈ ｐ ｒ ａ ｉ ｓ ｅｃ ｎ ａ ｅ ｄｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｃ ｍ ｌ ａ ｔ ｈｇｎ ｆ ｏ ｃ ｏ ｈ ｖｓｉ ｏ ｒ ｕｔ ｍ ｙａ ｘ ｉ ｉ ｇ ｎｅ ｓ ｔ ｄｈｆ ｐ ｎ ｔ ｌ ｏ ｔ ｉ ｅｄｓ ｎｏ ｔｅ ｅｓ ｌ ｅｒｄ ｃ ｅ ｔ ｓ ｄｉｐ ｏｅ ｈ ｅｐ ｔｅ ｅｓｌ ｅｉ ｏ ｅａｉ ｐｉ ｚ ｔ ｅｉ ｈ ｆ ｘ ｉ ， ｕ ｅ ｈ ｒ ｓ ｒ ｅｌ ｓａ ｏ ｈ ｆ ｘｐｉ ｒ ｏ ｍ ｅｈ ｇｆ ｌ ｐｎ ｅ ｔ ｓｅ ａ ｍ ｖ ｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｎ ｆ ｎ ｎｐ ｔ ￣
【 摘 要 】 谐波减速器的传动机理是建立在弹性变形协调理论基础上的，易导致谐波减速器的关 键 部件一 柔轮 产生疲 劳破 坏 。为解决这 一难题 ， Ｘ １ ５ — ０型谐 波减速 器为研 究对 象 ， 以 Ｂ —０ ８ 对其进行 了动
态特性研 究 ， 分析 结果表 明 ， 工作频 率 内， 在 不会 引起 柔轮 的共振 。得 到 了柔轮 的振 型 主要表现 为： 柔轮 杯 口的径 向拉伸 ， 杯底 的轴向拉伸 和 弯曲。研 究结果有助 于进行 柔轮 的优化设 计 ， 小运 行工 况下柔轮 减 的应 力 ， 高使 用寿命 。 提
ＰＡＮ ｎ ｌａ ｇ， Ｙｉ — ｉ ｎ ＹＡＮＧ ｅ Ｗ ｉ
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第 １ 期
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈｉ ｅ ｙ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
２１ ０ ２年 １月
文章 编 号 ：０ — ９ ７ ２ １ ） １０ ９ — ３ １０１３ ９ （０ ２ ０ — ０ ７ ０
谐 波减速 器 柔轮 的动 态特 性研 究 木
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： Ｈａｒ ｏ ｉ ｅ ｍ ｎ ｃｒ ｄｕｃ ｒ； ｅ ｓ ｉ ； ｎａ ｉ ｈ ａｃ ｅ ｉｔｃ； ｏ ｌ ａ ｙｓｓ ｅ Ｆｌ ｘ ｐｌｎｅ Ｄｙ ｍ ｃｃ ａｒ ｔ ｒ ｓｉ Ｍ ｄａ ｌ ｉ ａｎ
中 图分类 号 ：Ｈ１ ，Ｕ ２ 文献标 识码 ： Ｔ ６Ｔ ６ １ Ａ
潘银 良 Leabharlann Baidu 为
（ 重庆大 学 机械 传动 国家重点 实验室 ， 庆 ４ ０ ３ ） 重 ０ ０ ０
Ｉ ｖ ｓ ｉａ ｅ ｎ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔ ｒ ｔ ｆｆ ｘ ｐ ｉｅ ｆ ｒｈ ｒ ｎｃ ｒ ｄ ｃ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ｏ ｙ ａ ｃ ｃ ａｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ０ ｌ ｓ ｌ ｏ ａ ｍｏ ｉ ｅ ｕ ｅ ｇ ｓ ｃ ｅ ｎ
可得唯一解 。将式（ ） ３ 化成等价方程组 ， 并令 ａ Ｏ＝ ， ： ｇ ｔｘ则 在 谐 波 传 动 方 面 ， 大学 教授 对 柔 轮 进行 了实 验 模 态分 析 Ｉ但 缺 束下 ， 某 ２ １ ， 乏柔轮 的相关理论研究； 上海某大学教授把电器机械系统转化成 相 似的电路系统 ， 从而方便地分析 了谐波传动系统 的动态特性 ， 并提 出了减振措施 但存在着模型过 于减化的问题。 ， 谐波传动形式是建立在弹性变形协调理论基础上 的 ， 同 不 于常规的齿轮传动方式 。 这种传动机理导致柔轮易于产生疲劳破