一次性谐波齿轮的裂纹扩展仿真与啮合刚度研究

简介

将航空航天等领域中使用过一次后不再重复利用的机械设备称为一次性机械。柔轮的失效是影响一次性谐波减速器性能的最主要因素,而啮合刚度的变化又可以反映谐波传动的故障特征。以一次性谐波齿轮为研究对象,从应用环境和结构区分一次性谐波齿轮与常规谐波齿轮,分析了一次性谐波传动中柔轮的裂纹萌生位置;基于扩展有限元法,建立了一次性谐波齿轮传动的损伤模型,观察了柔轮裂纹的扩展路径,并据此建立了一次性谐波齿轮传动的裂纹刚度模型;最后,分析了裂纹对一次性谐波传动啮合刚度的影响。研究结论可为一次性谐波齿轮的故障诊断和寿命预测提供理论支撑。