谐波齿轮设计

3.1原始数据

输出轴转矩：

发生器转速：

传动比：

由传动能力的减速要求给定

3.2谐波齿轮设计计算

1）初选齿数：

二齿差，查自《现代机械设备设计手册》表3.10.7

2）材料： 柔轮：

 力学性能： ,   

  ,    

 刚轮：40Cr

 力学性能： ,   

  ,    

 其中： 、   、 的单位为MPa.

3） 载荷系数：K=1.2(冲击和震动时)

4） 齿宽系数： 

5） 啮合深度影响系数：

6） 啮合齿数占总齿数的百分比：ξ=0.3

7） 许用比压：

8） 初算柔轮分度圆直径：

 取    

 其中公式由3.10-2转化而来。

9） 确定模数：

 取标准模数：m=1.0mm

10） 调整齿数:   

11） 调整传动比：  得：i=100

12） 校正柔轮分度圆直径： 

13） 柔轮齿圈厚度系数： 

14） 柔轮齿圈厚度： 

15） 柔轮变位系数： 

16） 柔轮内径： 

 ×200+0.99×1×[6-2×(0.875+0.25)]

17） 条件模数： 

18） 柔轮中线圈半径： 

19） 柔轮最大径向变形： 

20） 柔轮压力角： 

21） 刚轮压力角： 

22）齿顶高： 

23） 齿根高：

24） 柔轮齿顶圆直径： 

 ×(200+2×0.875)=201.75

25） 柔轮齿根圆直径： 

26） 刚轮齿顶圆直径： 

27） 刚轮分度圆直径： 

28） 刚轮齿根圆直径： 

29） 齿宽： 

封闭柔轮简图：

  图3-1

30） 柔轮的疲劳强度校核

由于柔轮中最大弯曲正应力和最大扭矩切应力作用的位置通常不同，因此需分别进行弯曲和扭转的疲劳强度校核。

（1）柔轮中线上最大和最小曲率半径

 =147.33mm

    =

  =155.4mm

（2）筒壁弯曲应力

  =

  =148.5MPa

（3）齿形角 

（4）筒壁弯曲应力 =178.86MPa

其中公式查自

 查图3.10-6，得

   查图3.10-5，得

（5）筒壁最大弯曲应力

  =282.86MPa

（6）筒壁最小弯曲应力

（7）弯曲应力分量

（8）筒壁最大扭转应力

（9）扭转应力分量

（10）有效应力集中系数

其中： ， 查图3.10-7，得

 ,查表3.10-10

（11）绝对尺寸系数 

（12）表面状况系数 

（13）综合影响系数 

（14）安全系数校核

  安全

31） 谐波发生器（双偏心盘）的设计

 （1） 偏心盘 

  为啮合角，

 （2） 筒形抗弯板的尺寸确定

筒形抗弯板外径与柔轮内径相同，厚度取2mm得到其内径，可确定偏心盘左轴承座的外径，选取深沟球轴承，代号6020。

由轴承宽可确定筒形抗弯板的长度。又由轴承的内径可确定偏心套的尺寸。

得简图如下：

 图3-2