针对轮边减速系统大承载、长寿命的发展要求,提出一种对数修形复合滚柱活齿结构。结合当前对空心滚柱接触变形的研究,通过引入设计参数Δc和Δe,提出了一种计算对数修形复合滚柱啮合变形量的方法,分析了填充度和不同滚柱对啮合刚度的影响规律,利用有限元方法对不同滚柱啮合线处的等效应力分布进行了对比分析。结果表明,相同载荷条件下,对数修形复合滚柱活齿的啮合刚度略高于空心滚柱活齿的啮合刚度,且随填充度增大,啮合刚度减小;对数修形复合滚柱可有效改善边缘应力集中现象,使最大等效应力明显降低。

活齿端面谐波齿轮传动是综合传统的谐波齿轮传动和活齿传动的优点而发明的一种新型传动装置。在进行活齿端面谐波齿轮减速器虚拟样机三维建模及装配的基础上,基于Pro/ENGINEER软件机构仿真功能,实现了该减速器虚拟样机的活齿与端面谐波齿轮及端面齿轮的空间啮合运动仿真及动态分析。

为将匀速旋转输入运动转化为非匀速往复摆动输出运动,设计了可实现连续和间歇往复摆动输出的活齿凸轮机构的理论齿形,推导了激波盘和摆动盘封闭槽的工作廓面方程.在此基础上,根据力/矩平衡、赫兹定理建立了啮合副接触力分析的模型及其算法,并以相同负载和等摆角输出为例,分析了不同传动钢球数目和不同输出运动规律下活齿凸轮机构的啮合力特性,得到的结果为摆动输出活齿凸轮机构的承载能力分析、传动刚度估计和结构参数设计提供了依据.

设计了一种摆动式SMA(形状记忆合金)活齿传动驱动器,阐述了该种驱动器的工作原理,根据SMA相变机理和活齿传动的耦合力学模型,推导出在多路SMA驱动下的输出转矩。针对具体情况,给出了该种驱动器的一般设计方法,并考察了摆杆放大系数和活齿偏心距等相互耦合参数对驱动器输出特性的影响,给出了关键参数的最优取值范围。研究结果为SMA活齿传动驱动器的优化及输出特性分析提供了思路与方法.