基于ANSYS的FA型针摆传动输出机构的有限元分析

摘 要：为了验证针摆传动销孔式输出机构的受力分析理论，本文在研究接触问题的基础上，采用国际上最先进的有限元分析软件ANSYS，建立了输出柱销与摆线轮销孔接触的有限元模型，对其进行了静态三维接触分析，计算结果与前人提出的销孔式输出机构有隙动态受力分析方法相吻合。关键词：FA 针摆传动；输出机构；有限元分析1. 引言 FA 传动减速器具有体积小、质量轻、传动比范围大、寿命长、刚度大、回差精度高、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列的优点,在工业机器人传动等高精传动领域中正在得到越来越多的应用。它常用的输出机构采用销孔式结构，由于输出机构的受力与摆线轮柱销孔和柱销的接触强度、柱销的弯曲强度有关，因而，其受力分析计算是非常重要的。 在文献中，曾经提出了一种有隙啮合输出机构受力分析方法[2]，尽管这种方法相对于传统的针摆输出机构受力分析方法更加趋近于实际，但是，由于此种方法在计算柱销总的弹性变形时假设摆线轮对输出柱销的作用力是一个集中力，且作用在对应的摆线轮宽度中心位置处的柱销上。 实际上，输出柱销作为悬臂梁与摆线轮销孔之间的作用力是很复杂的，既不能等效为一个集中力，也不能等效为作用在摆线轮宽度上的均布力，它们之间作用力及力作用过程中的接触状态及其分布规律很难用一定的理论公式概括出来，必须通过三维有限元接触分析方法加以验证，因为有限元计算在一定程度上更加符合实际，并且能够表达出很多用抽象思维很难表达清楚的规律信息。本文采用国际上最先进的有限元分析软件ANSYS，建立了输出柱销与摆线轮销孔接触的有限元模型，对其进行了静态三维接触分析。基于ANSYS的FA型针摆传动输出机构的有限元分析全文下载