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谐波减速器开题报告
毕业设计论文开题报告题目名称谐波减速器优化设计学生姓名王栎学号学院工学院专业年级机械111级指导教师张可职称副教授填写时间2014年月日浙江师范大学本科生毕业论文（设计）开题报告课题名称谐波减速器优化设计课题性质基础理论研究应用性研究√综合性研究√设计1、选题背景和意义1论文背景谐波传动是上世纪五十年代后期随着航天技术的发展而出现的一种重要的新型机械传动方式，被认为是机械传动的重大突破。谐波机械传动原理是苏联工程师A摩察尤唯金首先于1947年提出，1955年第一台用于火箭的谐波齿轮传动是由美国人CMMUSSER发明的。1960年，CWALTMUSSER在发表于美国机械设计杂志的论文中使用了HARMONICDRIVE一词，中文翻译为谐波传动或谐波齿轮传动。此后，在航天飞行器和航天设备上的多次使用，充分显示了这种传动的优越性。1959年取得了此项发明的专利后，于1960年正式公开发表了该项技术的详细资料，一九六一年开始介绍到我国。由于谐波传动具有许多优点，因而获得了广泛的推广。到上世纪七、八十年代，许多不同类型的谐波传动取得了专利。2理论意义普通齿轮传动的减速器，同时啮合的齿数只有5左右，而谐波齿轮传动同时啮合齿数多，即承受载荷的齿数多，使谐波传动的精度高，齿的承载能力大，在速度比和材料都相同的情况下，受载能力要高出普通减速机不少，实现大速比、小体积。3现实意义现在的普通减速机大多存在消耗材料和能源比较多的情况，谐波减速机传动的效率高和机构本身的特点，加上体积小、重量轻的优点，是最适合的减速装置。会促进人力、资源材料和动力的节省。而且谐波减速机也是一种比较节能的产品，会比较适合节约型社会的要求。谐波减速机对发电机需要高增速的设备有广阔的应用前景，今后会有巨大的市场和应用价值。二、国内外研究现状、发展动态谐波传动自50年代中期出现后成功地用于火箭、卫星等多种传动系统中，使用证实这种传动较一般齿轮传动具有运动精度高、回差小、传动比大、重量轻、体积小、承载能力大，并能在密封空间和辐射介质的工况下正常工作等优点。因此美、日、俄等技术先进国家，对这方面的研制工作一直都很重视。如美国就有国家航空管理局路易斯研究中心、空间技术实验室、贝尔航空空间公司、麻省理工学院、通用电气公司等几十个大型公司和研究中心都从事过这方面的研究工作。谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。此后，我国也积极引进并研究发展该项技术，1983年成立了谐波传动研究室，1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定，1993年制定了GB/T1411893谐波传动减速器标准，并且在理论研究、试制和应用方而取得了较大的成绩，成为掌握该项技术的国家之一。到目前为止我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和产品生产，为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了了较坚实的基础。目前，美国将谐波齿轮传动应用于精密加工和测星装置的纳米级调整系统，并取得了专利。前苏联从60年代初开始，也大力开展这方而的研制工作。如苏联机械研究所、莫斯科鲍曼工业大学、全苏联减速器研究所、基耶夫减速器厂和莫斯科建筑工程学院等单位都大力开展谐波传动的研究工作。他们对该领域进行了较系统、深入的基础理论和试验研究，在谐波传动的类型、结构、应用等方而有较大发展。日本自70年代开始，从美国引进全套技术，目前不仅能大批生产各种类型的谐波齿轮传动装置，还完成了通用谐波齿轮传动装置的标准化、系列化工作。3、研究的内容及可行性分析在阅读大量文献资料的基础上，以理论力学和材料力学为理论基础，结合在校学习的图学，机械学及计算机等相关知识和生产实习和工艺实习等实践教学，掌握由原理方案的设想，转化为结构的设计思路及设计方法。在了解常规减速器的基础上，需要了解一系列特殊的减速器。根据谐波传动系统的传动理论对谐波减速器的三大组件波形发生器、柔轮和刚轮进行优化设计1、确定谐波齿轮减速器的总体方案设计。2、传动机构总体设计（1）、传动比的计算（2）、齿轮传动设计A、柔轮主要几何参数选择和计算①齿形，主要啮合参数的选择和计算材料及主要结构尺寸的选择和计算③参数化模型建立借助MATLAB进行优化程序设计B、刚轮和波形发生器的设计（3）、传动优化设计齿轮齿廓啮合干涉验算柔轮的受力分析，强度计算及校核3、柔轮刚轮波形发生器的实体模型建立4、柔轮有限元分析3、论文拟解决的关键问题及难点1基于MATLAB的谐波减速器减速器优化设计将最优化数学理论与具有强大数值计算功能的软件MATLAB相结合，运用到谐波齿轮减速器优化设计过程中。通过建立合理的优化数学模型，（建立目标函数，选取设计变量，约束条件）进行优化求解，得到最优设计结果。（1）谐波齿轮传动啮合参数优化设计基准齿形角Α，径向变行系数Ω0，变位系数X和啮入深度系数HM这些啮合参数不仅影响到柔轮的径向变形，而且对谐波传动的啮合性能，承载能力和几何尺寸都有重要的影响。在保证传动在不产生啮合干涉的基本准则下，求得较大的啮入深度H，利用MATLAB软件，对谐波齿轮传动的啮合参数进行优化设计（2）谐波齿轮传动的结构尺寸优化设计为实现谐波齿轮传动的体积小，重量轻的目标，以凸轮波形发生器的凸轮尺寸为限制尺寸，利用MATLAB软件，对谐波齿轮传动的结构尺寸进行优化设计2基于ANSYS的谐波减速器减速器优化设计在谐波传动中柔轮会发生弹性形变，且工作中其几何与力学模型是非常复杂的，特别是其应变规律与应力分布情况对整个传动的影响非常大。因此对谐波减速器的建模研究及柔轮应力应变分析是非常必要的。利用SOLIDWORKS软件对谐波三大组件进行三维简化建模，使模型能顺利导入到ANSYS有限元软件中，并保证模型精度，在ANSYS中进行优化设计（1）研究柔轮应力分布规律和变形规律与外载荷的关系模拟谐波减速器的空载和负载下的真实工况，研究柔轮的应力应变情况，（2）研究柔轮应力分布规律和变形规律与柔轮壁厚的关系对不同壁厚的柔轮进行有限元分析，总结出其应力变化规律5、研究方法利用学校图书馆、学校网络数据库、免费网络资源等大量搜集有关机械优化设计的期刊文章、书籍等文献资料，掌握机械优化设计的基本理论和方法。熟悉MATLAB的优化工具箱对一般的机械优化设计问题进行编程和数值计算求解（1）熟悉谐波减速器工作状况和设计要求，对其结构形状进行分析，得出总体方案。（2）按照总体方案对各零部件的运动关系进行分析得出谐波减速器的整体结构尺寸，然后以各个零部件为模块分别利用MATLAB进行具体的零部件的设计校核计算，优化各零部件的尺寸，再重新调整整体结构。（3）利用AUTOCAD软件画出谐波减速器三大组件零件图，（4）在根据二维图，利用SOLIDWORKS软件画出减速器的三维装配图。（5）检查谐波减速器的装配图，确保其准确性。（6）利用ANSYS进行柔轮有限元分析并进行优化设计六、论文进度安排日，完成文献综述、开题报告日，完成并上交外文翻译日，中期检查日，完成初稿日，定稿并进行答辩，3天汇总后交答辩组长（组长检查相应材料）日，将最后定稿及有关材料交给系主任汇总。参考文献1辛洪兵，谢金瑞,谐波传动技术及研究动向北京轻工业学院学报,62北京谐波传动技术研究所,谐波传动技术的新发展齿轮,53沈允文，谐波齿轮传动柔轮的实验模态分析1994014李召华扬帆韩梅谐波齿轮传动装置的传动精度分析2010025孙恒，陈作模机械原理M7版北京高等教育出版社，20066闫艳红塑料谐波齿轮传动结构尺寸的优化设计J机械设计张春宜郝广平刘敏减速器设计实例精解20097机械工业出版社8乔峰丽，郑江机械设计基础20111电子工业出版社9张佑林刘文波李峰活齿端面谐波齿轮啮合状态的几何模型期刊论文武汉理工大学学报姚俊武王建中谐波减速器在自重构机器人的应用研究期刊论文制造业自动化2006811王中孚吴广林李洪斌张敏于兴胜谐波齿轮传动原理和技术期刊论文职业技术（下半月）王长明阳培张立勇谐波齿轮传动概述期刊论文机械传动2006413ROLFSLATTER,GRAHAMMACKRELLHARMONICDRIVESINTUNEWITHROBOTSINDUSTRIALROBOTANINTERNATIONALJOURNAL,1994,VOL21314DAMVARGA,BLALANTOSPREDICTIVECONTROLOFHARMONICDRIVEINAUTOMOTIVEAPPLICATIONJACIII,2007,VOL11学生签名2014年月日指导教师意见指导教师签名年月日开题审查小组意见负责人签名年月日
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?&/span>&span id=&_baidu_bookmark_start_4& style=&display: line-height: 0&>?&/span>&p>&span style=&font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>& & 鉴于本网发布稿件来源广泛、数量较多, 系统审核过程只针对存在明显违法有害内容（如色情、暴力、反动、危害社会治安及公共安全等公安部门明文规定的违法内容）进行处理，难以逐一核准作者身份及核验所发布的内容是否存在侵权事宜, 如果著作权人发现本网已转载或摘编了其拥有著作权的作品或对稿酬有疑议, 请及时与本网联系删除。&/span>&/p>&p>&strong style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 white-space: background-color: rgb(255, 255, 255);&>& & 侵权处理办法参考版权提示一文：&/strong>&a href=&http://www.jinchutou.com/h-59.html& target=&_blank& textvalue=&http://www.jinchutou.com/h-59.html&>http://www.jinchutou.com/h-59.html&/a>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>&&/span>&/p>&p>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>1、如涉及内容过多，需要发送邮箱，请电子邮箱到，我们会及时处理；&/span>&/p>&p>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>2、系统一旦删除后，文档肯定是不能下载了的，但展示页面缓存需要一段时间才能清空，请耐心等待2-6小时；&/span>&/p>&p>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>3、请版权所有人（单位）提供最起码的证明（证明版权所有人），以便我们尽快查处上传人；&/span>&/p>&p>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>4、请文明对话，友好处理；&/span>&/p>&p>&span style=&color: rgb(102, 102, 102); font-family: 微软雅黑, Arial, &Times New Roman&; font-size: 14 background-color: rgb(255, 255, 255);&>5、为了杜绝以前再有类似的侵权事情，可以为我们提供相应的关键字，便于管理人员添加到系统后能有效排除和抵制与您（贵单位）相关版权作品上传；&/span>&/p>&span id=&_baidu_bookmark_end_5& style=&display: line-height: 0&>?&/span>&span id=&_baidu_bookmark_end_3& style=&display: line-height: 0&>?&/span>" />
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谐波减速器原理设计专题简介
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谐波减速器原理
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1、如果谐波减速器的型号确定，那么他的额定输出转矩是不是也同时确定？2、谐波减速器的输出转矩与电机输出转矩之间有没有什么特定关系？3、我们知道，行星齿轮减速器输出转矩/电机输出转矩等于减速比，那么对于谐波减速器
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提问者：网友
1.一般同一型号只有唯一额定输出转矩。 2传动比倒数 3.同2
回答者：网友
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