ISSN10003762 CN41 1148/TH
轴承2016年8期 Bearing 2016,No.8
内外圈结构参数对柔性轴承应力的影响
喻广义，黄敏，王小静，沈杰希，聂周
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摘要：为研究柔性轴承结构参数对其性能的影响，对变形后的柔性轴承建立参数化模型，利用有限元法对不同案性轴承内外圈结构参数进行静力学分析，得到了不同结构参数下的案性轴承零件变形情况及应力的分布规律。研究发现：内外圈最大等效应力发生在长轴处的钢球与内外圈沟道接触区域：内外圈厚度应为0.65-0.73
mm;内外圈宽度应为5-6mm，且内外圈宽度差值偏大较为适宜。关键词：柔性轴承；谐波减速器；接触应力
中图分类号：TH133.33;0312.3
文献标志码：B
文章编号：10003762(2016)08000904
EffectsofStructuralParametersofInnerandOuterRingsonStress
of Flexible Bearings
Yu Guangyi', Huang Min’, Wang Xiaojing', Shen Jiexi', Nie Zhou
( 1. School of Mechanical & Electronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072 , China;
2. No. 704 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corporation , Shanghai 200031, China)
Abstract : The parameterized model for deformed flexible bearings is built to study effects of structural parameters on its perfomances, The different structural parameters of inner and outer rings of flexible bearings are statically analyzed with FEM method, and the distribution rules of stress and deformation conditions of parts of flexible bearings are ob tained under different structural parameters. The study results show that the maximum equivalent stress of inmner and outer rings occurs in contact area at long axis direction. The thickness of inner and outer rings is 0. 65 0. 73 mm. The
width of inner and outer rings is 5 6 mm, and the larger width is suitable. Key words : flexible bearing; harmonic reducer; contact stress
谐波减速器具有高传动比、高运动精度、高传动平稳性等特点，被广泛应用于军事、工农业乃至生活中的各个领域，是机器人关键部件。而柔性轴承是谐波减速器的关键基础零部件，其失效是限制谐波传动寿命和承载能力的主要因素之一。柔性轴承外圈处于循环弯曲变形状态，微小的接触疲劳麻点和磨损产生的应力集中会导致外圈很快发生弯曲疲劳断裂，故有必要对柔性轴承的性能进行研究。
收稿日期：2016-01-18；修回日期：2016-02-29
基金项目：上海市科委项目（14111103703）；上海市智能制造与机器人重点实验室项目
作者简介：喻广义（1992一），男，硕士研究生，主要研究方向为柔性轴承的力学性能仿真，E-mail:ygydafengyi@163. com.
文献[1-4]和文献[5-6]分别利用有限元法在静力学、动力学方面对柔性轴承进行受力分析。然而关于柔性轴承重要结构参数即内外圈宽度、厚度对柔性轴承应力的影响研究较少。
为此，对变形后的柔性轴承进行参数化建模，通过有限元法分析内外圈结构参数对柔性轴承应力的影响。
谐波减速器与柔性轴承结构
谐波减速器由刚轮、柔轮及波发生器组成，其
申波发生器由百轮和在其外面的可在变形状态下工作的柔性轴承组成。柔性轴承由内圈、外圈、钢球和保持架组成，与普通轴承的区别在于其内、外圈的壁很薄，柔性轴承装在凸轮上后，可随凸轮的轮哪形状而产生强制变形了]。谐波减速器的装配