一种波发生器凸轮的设计方法、装置、谐波减速器及设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114996878A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210720032.3(22)申请日2022.06.23(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人陶孟仑母慢(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231专利代理师万青青(51)Int.Cl.G06F30/17(2020.01)G06F30/23(2020.01)G06T17/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种波发生器凸轮的设计方法、装置、谐波减速器及设备(57)摘要本发明公开了一种波发生器凸轮的设计方法、装置、谐波减速器及电子设备，方法包括：获取凸轮的长半轴及短半轴，并以长半轴和短半轴的方向为Y方向和X方向建立坐标系；基于所述坐标系，根据凸轮外轮廓曲线变化规律，确定抛物线方程；采用预设的分析软件对柔轮的应力状态进行分析，获取最大等效应力值，根据所述最大等效应力值，确定所述抛物线方程中各参数的取值范围；采用预设的正交试验法，在所述各参数的取值范围内，确定所述抛物线方程各参数的目标值，确定波发生器凸轮轮廓曲线。本发明解决了现有技术中波发生器凸轮中柔轮会出现应力集中导致谐波减速器寿命、承载能力及传动精度达不到要求的技术问题。CN114996878ACN114996878A权利要求书1/2页1.一种波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，包括：获取凸轮的长半轴及短半轴，并以长半轴和短半轴的方向为Y方向和X方向建立坐标系；基于所述坐标系，根据凸轮外轮廓曲线变化规律，确定抛物线方程；采用预设的分析软件对柔轮的应力状态进行分析，获取最大等效应力值，根据所述最大等效应力值，确定所述抛物线方程中各参数的取值范围；采用预设的正交试验法，在所述各参数的取值范围内，确定所述抛物线方程各参数的目标值，确定波发生器凸轮轮廓曲线。2.根据权利要求1所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述基于所述坐标系，根据凸轮外轮廓曲线变化规律，确定抛物线方程，包括：确定抛物线方程的起点；基于所述坐标系，确定绘制象限；根据所述绘制象限，确定所述抛物线方程的开口方向及参数的正负性，初定四分之一轮廓曲线。3.根据权利要求1所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述采用预设的分析软件对柔轮的应力状态进行分析，获取最大等效应力值，根据所述最大等效应力值，确定所述抛物线方程的参数的取值范围，包括：基于预设的分析软件，建立柔轮与波发生器凸轮接触的分析模型；对所述分析模型中的柔轮模型进行网格划分；导入边界条件；对所述分析模型进行分析和计算，获取柔轮的最大等效应力值，根据所述最大等效应力值确定所述分析模型中波发生器对柔轮的影响程度，确定所述参数的取值范围。4.根据权利要求3所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述根据所述最大等效应力值确定所述分析模型中波发生器对柔轮的影响程度，确定所述参数的取值范围之前还包括：根据预设的约束条件，对所述凸轮外轮廓曲线进行平滑处理。5.根据权利要求1所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述采用预设的正交试验法，基于所述参数的取值范围，获取所述参数的取值，确定波发生器凸轮轮廓曲线，包括：确定待分析参数以及各个待分析参数的等差变化值；将所述待分析参数按照所述等差变化值的变化规律绘制成正交试验表格，并进行实验分析，获取处理结果；根据预设的SPSS方差法对所述处理结果进行分析，确定所述各个待分析参数对凸轮外轮廓曲线的影响程度；根据所述影响程度，确定各个待分析参数的目标值。6.根据权利要求5所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述待分析参数包括抛物线系数、抛物线长度缩减系数和连接弧半径。7.根据权利要求6所述的波发生器凸轮的设计方法，其特征在于，所述确定各个待分析参数的目标值之后，还包括：根据所述目标值，绘制四分之一凸轮外轮廓曲线；2CN114996878A权利要求书2/2页采用预设的对称法，确定完整的凸轮外轮廓曲线。8.一种波发生器凸轮的设计装置，其特征在于，包括：坐标系建立模块，用于获取凸轮的长半轴及短半轴，并以长半轴和短半轴的方向为Y方向和X方向建立坐标系；抛物线方程确定模块，用于基于所述坐标系，根据凸轮外轮廓曲线变化规律，确定抛物线方程；参数取值范围确定模块，用于采用预设的分析软件对柔轮的应力状态进行分析，获取最大等效应力值，根据所述最大等效应力值，确定所述抛物线方程的参数的取值范围；凸轮外轮廓曲线确定模块，用于采用预设的正交试验法，基于所述参数的取值范围，获取所述参数的取值，确定波发生器凸轮轮廓曲线。9.一种谐波减速器，其特征在于，包括：波发生器凸轮，所述波发生器凸轮由权利要求1‑