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工业机器人谐波减速器柔轮应力分析与疲劳强度评估

余娴 梁学修 巩潇 肖科 韩彦峰

余娴, 梁学修, 巩潇, 肖科, 韩彦峰. 工业机器人谐波减速器柔轮应力分析与疲劳强度评估[J]. 制造技术与机床, 2023, (8): 79-82. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.011
引用本文: 余娴, 梁学修, 巩潇, 肖科, 韩彦峰. 工业机器人谐波减速器柔轮应力分析与疲劳强度评估[J]. 制造技术与机床, 2023, (8): 79-82. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.011
YU Xian, LIANG Xuexiu, GONG Xiao, XIAO Ke, HAN Yanfeng. Stress analysis and fatigue strength evaluation of flexsplines of industrial robot harmonic reducer[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (8): 79-82. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.011
Citation: YU Xian, LIANG Xuexiu, GONG Xiao, XIAO Ke, HAN Yanfeng. Stress analysis and fatigue strength evaluation of flexsplines of industrial robot harmonic reducer[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (8): 79-82. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.011

工业机器人谐波减速器柔轮应力分析与疲劳强度评估

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.011
基金项目: 国家重点研发计划“智能机器人重点专项”(2022YFB4702205)
详细信息
    作者简介:

    余娴,女,1990年生,硕士研究生,中级工程师,研究方向为机器人及智能装备检验检测。E-mail:yuxian@cstc.org.cn

    通讯作者:

    梁学修,男,1987年生,博士研究生,高级工程师,研究方向为智能检测与控制。E-mail:liangxuexiu@cstc.org.cn

  • 中图分类号: TH117.1

Stress analysis and fatigue strength evaluation of flexsplines of industrial robot harmonic reducer

  • 摘要: 针对工业机器人谐波减速器柔轮杯体的疲劳断裂失效,基于圆柱壳体理论的模型评估了柔轮杯体应力周向分布,并分析了负载、柔轮壁厚和直径对应力的影响。结果表明相比于柔轮直径,应力对柔轮壁厚更敏感,而负载扭矩对柔轮轴向和周向应力几乎没有影响;柔轮应力主要来源于波发生器迫使柔轮杯体发生的周向弯曲变形,轴向弯曲形变产生的应力次之,扭转形变产生的剪切应力最小。最后,根据文章研究结果,提出了柔轮疲劳失效强度的评估方法。

     

  • 图  1  谐波减速器传动原理图

    图  2  柔轮应力计算模型

    图  3  柔轮直径对柔轮空载应力的影响

    图  4  柔轮壁厚(h1)对柔轮空载应力的影响

    图  5  加载前后柔轮应力对比

    表  1  柔轮主要结构参数 mm

    参数符号数值参数符号数值参数符号数值
    R42m0.70l55
    h10.60h20.95L75
    ZCS120Δ1.80c63
    下载: 导出CSV
  • [1] 黄兴,何文杰,符远翔. 工业机器人精密减速器综述[J]. 机床与液压,2015,43(13):1-6.
    [2] 李谦,左昱昱. 谐波减速器柔轮失效模式分析[J]. 机器人技术与应用,2013(2):37-38.
    [3] 严锋,杨为,段成财,等. 谐波减速器柔轮的疲劳寿命分析[J]. 现代制造工程,2013(10):17-19.
    [4] 阳培,王长路,王长明,等. 谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究[J]. 机械强度,2006,28(增刊):78-82.
    [5] 吴灿,陶孟仑,陈定方,等. 谐波减速器柔轮疲劳寿命及其力学性能分析[J]. 机械传动,2022,46(1):115-119.
    [6] 夏田,杨世勇,王亚峰. 谐波减速器柔轮疲劳分析[J]. 机械传动,2017,41(10):133-135.
    [7] 赵建虎. 谐波传动机构柔轮的应力分布及寿命特性分析[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2013.
    [8] Pacana J,Witkowski W,Mucha J. FEM analysis of stress distribution in the hermetic harmonic drive flexspline[J]. Strength of Materials,2017,49(3):388-398. doi: 10.1007/s11223-017-9879-z
    [9] Wang S,Jiang G D,Mei X S,et al. A rapid stress calcul-ation method for short flexspline harmonic drive[J]. Engineering Computations,2019,36(6):1852-1867. doi: 10.1108/EC-08-2018-0364
    [10] Li S T. Diaphragm stress analysis and fatigue strength evaluation of the flexspline, a very thin-walled spur gear used in the strain wave gearing[J]. Mechanism and Machine Theory,2016,104:1-16. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.05.020
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-18
  • 录用日期:  2023-06-11
  • 网络出版日期:  2023-08-01

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