Diseño de Modificación Longitudinal de Diente de Spline Circular y Análisis de Contacto para Transmisiones Armónicas con Flexspline Corto
Autores: He, Xingyu; Feng, Hesheng; Zhang, Menghan; Shen, Zaishang; Liu, Boyang; Su, Peng; Liu, Haoyu; Guan, Yabin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de Modificación Longitudinal de Diente de Spline Circular y Análisis de Contacto para Transmisiones Armónicas con Flexspline Corto
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Mecanismos armónicos
Flexspline corto
Concentración de tensiones
Modificación longitudinal de dientes
Spline circular
Presión de contacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los accionamientos armónicos (HD) con un flexspline (FS) corto siempre sufren de pequeñas áreas de engranaje y una severa concentración de estrés causada por grandes ángulos de cono cuando un FS corto se ensambla y se carga. Para abordar este problema, se propone un método de modificación longitudinal de dientes para el spline circular (CS) con un perfil de diente de arco circular doble de tangente común (DCTP). Utilizando teorías de capa neutra y conjugación de envolventes, se desarrolló un modelo matemático del diente convencional recto del CS. Luego, se diseñó un cortador de conformación para este perfil de diente a través de transformación de coordenadas y principios de engranaje. La modificación longitudinal propuesta para el CS se logró ajustando la trayectoria del cortador. Se desarrolló un modelo de elementos finitos preciso del HD, revelando que la modificación longitudinal de dientes puede reducir la presión de contacto máxima en un 69.6% y aumentar significativamente el área de contacto para los HD con FS corto. Este trabajo proporciona valiosas referencias técnicas para mejorar el estado de contacto de los HD con FS corto.
Descripción
Los accionamientos armónicos (HD) con un flexspline (FS) corto siempre sufren de pequeñas áreas de engranaje y una severa concentración de estrés causada por grandes ángulos de cono cuando un FS corto se ensambla y se carga. Para abordar este problema, se propone un método de modificación longitudinal de dientes para el spline circular (CS) con un perfil de diente de arco circular doble de tangente común (DCTP). Utilizando teorías de capa neutra y conjugación de envolventes, se desarrolló un modelo matemático del diente convencional recto del CS. Luego, se diseñó un cortador de conformación para este perfil de diente a través de transformación de coordenadas y principios de engranaje. La modificación longitudinal propuesta para el CS se logró ajustando la trayectoria del cortador. Se desarrolló un modelo de elementos finitos preciso del HD, revelando que la modificación longitudinal de dientes puede reducir la presión de contacto máxima en un 69.6% y aumentar significativamente el área de contacto para los HD con FS corto. Este trabajo proporciona valiosas referencias técnicas para mejorar el estado de contacto de los HD con FS corto.