3.1圆柱杯形柔性齿轮的主要参数选择 21

3.2柔性齿轮三维模型实体的建立 21

3.2.1SOLIDWORKS简介 21

3.2.2柔性齿轮三维模型 22

3.3柔性齿轮的有限元模型的建立 23

3.3.1有限元理论简介 23

3.3.2 WORKBENCH简介 23

3.3.3 将SolidWorks模型导入到Workbench中 24

3.3.4定义柔性齿轮的单元属性 25

3.3.5划分网格 25

3.3.6定义约束和施加载荷 26

3.3.7结果分析 27

3.3.7.1柔性齿轮的应力分析 27

3.3.7.2柔性齿轮的应变分析 28

3.3.7.3柔性齿轮的变形分析 29

3.4本章小结 30

第四章 柔性齿轮结构参数的改进与分析 31

4.1不同长径比对应力分布的影响 31

4.2齿圈宽度对应力分布的影响 31

4.3筒底凸缘直径对应力分布的影响 32

4.4筒体与筒底过渡圆弧直径对应力分布的影响 33

4.5筒体壁厚对应力分布的影响 34

4.6本章小结 35

结论与展望 37

5.1结论 37

5.2展望 37

参考文献 38

致谢 40

1.1谐波齿轮的背景

第一章绪论

上个世纪50年代中期的时候，由于我们要对太空以外的世界进行摸索，产生了火箭以及探测器等高科技。而这些仪器设备均用到了谐波齿轮传动，为此谐波齿轮传动进入了大发展时期。这种传动是基于弹性理论基础之上建立起来的，他的一问世，便得到了很多国家和学者的重视，被广泛地认为是传动领域中的一次重大突破，推动了传动技术的重大改革。[1]

与大多数的传动器相比较，谐波齿轮传动具有众多的优点，譬如传动比范围广、比重小、传动误差和回程误差小，而且具有位置精度和准确响应，既可以在密闭（太空环境）的地方工作，同时在恶劣环境下（高温环境）也表现出了优越的性能。因此，它应用在很多领域当中。

应用在航天中，谐波齿轮传动在各种飞行器中表现差强人意。譬如，可以控制氧和氢两元素的比例，防止他们外流，保证整个飞行器可以顺利地进行下去。[2]如果应用在机器人中，可以保证执行机构的准确性和平稳性，有数据显示，在机器人领域中，大约有60%的是应用的谐波齿轮传动[3]。另一方面，如果能用这种传动改变清晰度，那就可以应用在光学当中，很多的光学电子产品可以利用这一点得到更高的灵敏度和分辨率，从而获得更多的图像，实验表明，效果很好。在一些人本身难以到达的环境下（密闭，高温高压等），想要控制某些发生的条件或者改变某些物质的量，那么可以利用谐波传动来实现，具有很高的准确度。[4]由于简单的谐波齿轮传动结构，于是可以通过采用先进生产工艺，从而达到节省资源、减少原材料消耗，提高其传动性能和工作使用寿命，如此这般便很有丰富的研究价值与应用价值。