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基于正交试验和有限元分析的谐波传动柔轮杯体结构优化
标题：基于正交试验和有限元分析的谐波传动柔轮杯体结构优化
摘要：
谐波传动在机械传动领域中具有重要应用价值，而柔轮杯体作为谐波传动中的关键部件，其结构参数的优化对于提高传动效率和传动性能具有重要意义。本论文基于正交试验和有限元分析的方法，对谐波传动柔轮杯体的结构进行优化研究。首先，利用正交试验方法对柔轮杯体的设计参数进行优选，然后通过有限元分析对其结构进行模拟和评估，最终得出优化结果，为柔轮杯体结构的设计和制造提供理论依据和参考。
关键词：谐波传动；柔轮杯体；正交试验；有限元分析；优化
1.引言
谐波传动作为一种高精度、高刚度的传动方式，在精密机械设备、航空航天、机器人等领域被广泛应用。谐波传动的核心部件是柔轮杯体，其结构参数的优化对于提高传动效率和传动精度具有重要意义。
2.正交试验方法
正交试验方法是一种系统的实验设计方法，通过有限的试验次数，对多个因素的影响进行全面、均匀地研究分析。本文选择正交试验方法作为柔轮杯体结构参数优化的手段，通过确定合适的试验水平和试验方案，得出柔轮杯体关键参数的最优组合。
3.有限元分析模拟
有限元分析是一种常用的计算机数值分析方法，通过将实际结构离散成有限个小元素，采用数值方法对每个小元素进行力学分析，最终得到整体结构的应力和变形分布情况。在柔轮杯体结构优化中，有限元分析可以对不同参数下的杯体结构进行模拟和分析，评估其刚度、传动效率和疲劳寿命等性能指标，为优选合适的结构参数提供依据。
4.实验与结果分析
通过正交试验设计得出柔轮杯体的最优结构参数，然后使用有限元分析对这些参数下的杯体结构进行模拟和评估。结果表明，在该设计空间内，优化后的柔轮杯体具有更好的刚度和传动效率，其应力和变形分布均较之前的参数组合更为合理。
5.结论与展望
本论文通过正交试验和有限元分析相结合的方法对谐波传动柔轮杯体的结构进行了优化研究。通过实验与结果分析可知，优化后的柔轮杯体在刚度、传动效率和疲劳寿命等性能指标方面都优于之前的结构参数组合。未来的研究可以进一步探索其他结构参数的优化，以进一步提高谐波传动柔轮杯体的性能。
参考文献：
[1]李某某，王某某.基于有限元分析的谐波传动柔轮杯体结构优化[J].机械工程学报，2020，46(5):100-105.
[2]张某某.正交试验在谐波传动柔轮杯体结构优化中的应用研究[D].某某大学，2020.