新型谐波减速器圆弧-抛物线齿廓设计及数学模型

摘要

谐波减速器作为精密传动装置，在工业自动化与机器人等领域具有重要应用，但其传统齿形在承载能力、啮合性能等方面仍存在局限性。提出一种基于圆弧-抛物线齿廓的新型谐波减速器设计，旨在通过齿形构型设计提高瞬时啮合齿数及啮合稳定性。基于谐波传动原理与坐标变换方法，推导抛物线曲线段的基本数学模型；基于几何学与运动学理论，提出新型谐波减速器柔轮齿廓设计方法，建立柔、刚轮共轭啮合关系，进一步推导刚轮共轭齿廓方程；提出共轭齿廓无干涉接触啮合验证，结合Matlab数值计算与Unigraphics NX软件三维建模技术，完成柔轮、刚轮及波发生器的参数化设计与实体模型构建，相关研究为提升谐波减速器的承载能力提供理论与技术支撑。

关键词

谐波减速器 / 圆弧齿廓 / 抛物线齿廓 / 参数化设计 / 实体模型