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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种摆线针轮减速器针齿两端鼓形的优化设计方法，属于机械工程领域，具体为：预设减速器的转矩，并测出针齿初始各项尺寸；保持针齿整体的形状尺寸不变，在abaqus仿真软件中将模型的端面与侧面交界边沿处的棱角改为类似倒角的斜面，所作的改进优化斜面的具体尺寸为a、b值，a为圆柱侧面上的修形长度，b为圆柱底面上的修形高度；将无鼓形优化下的针齿模型导入abaqus中，在abaqus添加边界条件和受力大小模拟仿真出在无鼓形优化下的针齿应力应变情况，并输出应力应变云图；用方法例举可能的情况进行端面鼓形的优化仿真最后筛选得到优化后的a、b值。本发明解决例如现有针齿端面由于应力集中导致的疲劳破坏引起的针齿使用寿命大减问题。

主权项：1.一种摆线针轮减速器针齿两端鼓形的优化设计方法，其特征在于，所述的优化方法具体为：步骤一、测量得到需要优化的针齿初始各项尺寸，包括总长、中间段外径，针齿与上下摆线盘有效啮合宽度；步骤二、保持针齿整体的形状尺寸不变，在abaqus仿真软件中将模型的端面3与侧面2交界边沿处的棱角改为倒角的斜面1，所作的改进优化斜面的具体尺寸为a、b值，a为圆柱侧面上的修形长度，b为圆柱底面上的修形高度；步骤三、将无鼓形优化下的针齿模型导入abaqus中，在abaqus添加边界条件和受力大小模拟仿真出在无鼓形优化下的针齿应力应变情况，并输出应力应变云图；步骤四、进行端面鼓形的优化，首先设定初始针齿修形长度的a值为取值范围最大值：端面鼓形优化尺寸选取有借鉴倒角设计，倒角尺寸为倒角处的尺寸的几十分之一，所述的倒角处尺寸即为a对应的圆柱滚子侧面长度，b对应的底面圆直径；初始a值取圆柱体针齿总长的120的整数，圆柱侧面上的修形长度a在针齿侧面上与正压力方向垂直；选取的初始b值从0mm开始，仿真梯度大小设置为a值最大值的十分之一，b值范围上限根据前述初始a值的选取方法确定为底部圆面直径的五分之一，之后形成不同角度和尺寸的斜面1，同时注意分析每次改变b值后的应力应变的变化，若在选取两个相邻连续的b值的针齿分别进行模拟仿真后得到的应力应变大小相近且均小于无鼓形优化时应力应变，则应使用枚举法在该区间内多取几组均匀分布在区间内的b值模拟仿真分析，以此得到一个较优的b值大小；步骤五、在取得优化的b值之后，保持修形高度b不变，先取值a＝b模型导入abaqus分析得到此状态下应力应变云图及数据，此后以该a值为基准增加或者减少各取多组a值，考虑到a为侧面3上的圆柱侧面上的修形长度，而针齿侧面与压力方向垂直受正压力影响较大，故在区间0mm到步骤四中a值上限的区间范围内，以上述步骤四中的梯度大小为区间长度分成若干个小区间且a选取的可能值范围更广，故a在本方法中取值各区间端点，各区间中点值以及与最优b值呈整数倍数的点数值进行模拟仿真，比较各组仿真之后的应力应变情况，以此确定所需的优化a值。

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