谐波齿轮减速器设计及性能仿真(1)

e题目谐波齿轮减速器的设计与建模学生姓名 e 学号 e所在学院机械学院专业班级机械制造及其自动化指导教师 e __ __完成地点 ___2009 年 6 月 10 日谐波齿轮减速器的设计与建模作者：e（e）指导老师：e[摘要]：谐波齿轮传动是50年代中期，随着空间技术的发展，在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一种新型的传动技术。

我国从1961年开始谐波齿轮传动方面的研制工作，并且在研究、试制和使用方面取得了较大的成绩。

但是在民用产品应用中，谐波减速器存在着传动“爬行”和“丢步的现象严重影响其谐波齿轮类产品的设计制造，也制约着其产品的不断推广，是该产品亟待解决的技术难题。

本文主要介绍了谐波齿轮传动的原理，发展历史，应用领域，发展趋势及其优缺点。

前半部分介绍了谐波齿轮减速器的设计计算，为了更好地分析谐波齿轮传动，后半部分用PRO/E建立了三维模型。

写出了主要零件的绘制过程，并展示了各个零部件，最后给出了装配图。

[关键词]：谐波齿轮，传动设计，三维模型，装配The design and modeling of harmonic gear reducerAuthor：e(e)Tutor: e[Abstract]Harmonic gear transmission is developed with the of space science and thchnology in mid 50s,on the basis of elastic thin shell theory developed a new type of drive technology.So far ,we have already had dozen of units engaged in the research ofthis aspect in our country ,and developed into a variety of types of harmonic gear transimission deviced.In this field it had research at different level on all issues, but many problems still has not yet been determined,and some regularity has not revealed .such as civilian products,There is “crawling”and”lost step”phenomenon in the harmonic gear reducer transmission .So it is impact on the design of harmonic gear product manufacturing,also restrict the further promotion of its products.and solove the problem that exist in the transmission ,it isan urgent need of a job in the current this kind of products.This artical main introducted the theory harmonic gear reducer ,and the development history of harmonic gear drive application filed,development trend,advantagesand disadvantages.The former introduce the design and calculate of harmonic gear reducer.In order to analyze the harmonic gear drive ，The later part with PRO/E to establish the three-dimensional model.Write the drawing process of the main parts .and showing all the parts .Finally ,given the assembly diagram.[ Key words]:Harmonic gear ,Transmission design,Three-disminsional model ,Assemble.目录1.绪论 (1)1.1选题的目的及研究意义 (1)1.2课题相关领域的研究现状和发展趋势 (1)1.3主要研究内容、途径及技术路线 (3)2.谐波齿轮减速器的传动方案的确定 (3)2.1确定传动方案 (3)2.2、传动方案的拟定 (6)3.谐波齿轮减速器的结构设计和设计计算 (7)3.1传动比的计算及柔轮刚轮齿数的确定 (7)3.2谐波传动主要零件的材料 (7)3.2.1 柔轮 (7)3.2.2 刚轮 (7)3.2.3抗弯环 (7)3.3柔轮、刚轮、波发生器的结构和尺寸计算 (8)3.3.1柔轮的结构和尺寸 (8)3.3.2 刚轮的结构和尺寸 (11)3.3.3波发生器的几何尺寸计算 (11)3.4验算与校核....................... 1错误！未定义书签。

毕业设计（论文）题目谐波齿轮减速器设计及性能仿真学院机械设计制造及其自动化专业学生姓名学号指导教师系主任二级学院院长摘要谐波齿轮传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高等优点。

广泛应用于矿山、冶金、飞机、轮船、汽车、起重机、电工机械、仪表、化工业等许多领域谐波齿轮传动有着广泛的发展前景。

谐波齿轮减速器与普通减速器相比具有体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点。

但其设计计算较过程复杂，轴承的受力较大、寿命较短。

所以对于我们在设计这类减速器时如何进行参数的选择，避免大量繁杂的计算，如何选择好轴承使其使用寿命增加具有一定的设计意义。

对谐波减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。

在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，最终合理设计减速器的整体结构。

关键词：谐波传动；减速器；内齿轮副AbstractHarmonic gear drive with small size, light weight, compact structure, transmission ratio, and high efficiency. Widely used in mining, metallurgy, aircraft, ships, cars, cranes, electrical machinery, instruments, chemical and many other fields of harmonic gear drive has a broad development prospects.Harmonic gear reducer reducer with ordinary compared with the small size, light weight, smooth transmission, high efficiency, transmission ratio range and so on. However, compared with its design and calculation process is complex, larger force bearing short-lived. Therefore, how we choose the parameters in the design of this type of reducer, to avoid a large number of complex calculations, how to choose to increase the service life of the bearings so that it has a certain design significance.Harmonic reducer development status at home and abroad, the advantages and disadvantages, structure type and its transmission principle, which must be explained. In the design process, various internal mesh transmission interference generated detailed checking; from how to improve bearing life as a starting point to calculate modulus choose Gear ultimately rational design of the overall structure of the gear unit.Keywords: harmonic drive; reducer; internal gear pair目录摘要................................................................................................... I I Abstract .. (III)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2谐波齿轮减速器研究内容拟解决的问题 (1)1.3 本文研究主要内容 (2)第2章谐波齿轮减速器设计 (3)2.1.传动结构形式的选择 (3)2.2.几何参数的计算 (3)2.3 凸轮波发生器及其薄壁轴承的计算 (4)2.3.1柔轮齿面的接触强度的计算 (5)2.3.2柔轮疲劳强度的计算 (6)2.4 轴结构尺寸设计 (7)2.5 轴的受力分析及计算 (7)2.6 轴承的寿命校核 (8)2.7 销轴的强度校核计算 (10)2.8 输入轴的强度校核 (10)2.9 键的校核计算 (13)2.9.1 联轴器处键的校核 (13)2.9.2 偏心套处键的校核 (13)2.9.3 支座处键的校核 (13)2.10 轴承的校核计算 (13)第3章谐波齿轮减速器三维设计图 (20)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 概述随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。

中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：机械工程与自动化学院机械自动化系专业：机械电子工程设计题目：谐波齿轮减速器设计指导教师:2012年3月 13日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一谐波齿轮传动的背景谐波齿轮传动是50年代末随着空间科学、宇航尖端技术的发展而产生的。

在谐波出现后的短短几十年中，世界各工业比较发达的国家都集中了一批研究力量致力于这类新型技术的研究。

它是建立在弹性变形理论基础上的一种新型传动技术。

1959年美国学者C·W·麦塞尔（Musser）取得该项技术的发明专利后，于1960年正式展出了实物。

谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。

此后，我国也积极引进并研究发展该项技术，1983年成立了谐波传动研究室，1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定，1993年制定了GB/T 14118-93谐波传动减速器标准，并且在理论研究、试制和应用方面取得了较大的成绩，成为掌握该项技术的国家之一。

到目前为止，我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和生产，为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了较坚实的基础。

二设计谐波齿轮减速器的意义谐波齿轮传动是利用柔性构件的弹性变形波进行运动或动力传递的一种新型传动装置，谐波齿轮减速器一般是由波发生器、柔轮和刚轮所组成的，如图所示。

到应用。

另外，精确打击武器和微小型武器是未来军事高科技的发展趋势之一。

先后出现了微型飞机、便携式侦察机器人、微小型水下航行器、精确打击武器及灵巧武器和智能武器等新概念微小型武器系统。

他们具有尺寸小、成本低、、隐蔽性好、机动灵活等特征，在未来信息化战争、城市和狭小地区以及反恐斗争中将占据重要位置和发挥不可替代的作用。

毕业设计谐波齿轮减速器设计及性能仿真设计背景谐波齿轮减速器是一种高效率、高减速比的减速器，其结构由谐波发生器、柔和环和若干对谐波轮组成。

利用谐波轮在柔和环的摩擦作用下的弹性变形，从而实现高减速比的传动。

谐波齿轮减速器结构紧凑、重量小，广泛应用于精密机床、机械手、航空航天等领域。

本次毕业设计旨在设计一种谐波齿轮减速器，并对其性能进行仿真分析。

设计步骤1. 确定减速比和输出转矩减速比是指减速器输出轴的转速与输入轴转速之比。

根据实际应用需求，本设计选择减速比为10∶1。

同时，在确定减速比的同时，需要根据应用场景的要求，确定输出转矩。

本设计选择输出转矩为100N•m。

2. 选择谐波轮和柔和环的参数谐波轮和柔和环的参数是谐波齿轮减速器设计中最关键的参数。

它们的选择直接影响减速器的性能。

本设计选择的参数如下：谐波轮齿数为120，柔和环齿数为108，柔和环弹簧刚度为1.5×10^7 N/m，柔和环内径为80mm。

3. 计算齿轮模数并绘制齿轮图样根据选择的谐波轮和柔和环参数，可以计算出齿轮模数。

本设计选择的齿轮模数为2.5。

根据齿轮模数画出齿轮图样，为了保证减速器的精度和寿命，齿轮图样应有合理的一些设计和制造要求，如齿数、齿形、端面接触等，应结合《机械设计手册》等相关标准规定确定。

4. 进行性能仿真分析利用有限元软件，对设计的谐波齿轮减速器进行性能仿真分析。

主要对输出转矩、转速、传动效率、载荷能力等指标进行分析。

5. 完成制造和组装根据设计图样，完成谐波齿轮减速器的制造和组装。

在制造过程中，应根据标准图样、制造工艺和精度要求进行加工，结合凸轮磨削、砜强化等工艺手段，确保减速器的精度和质量。

设计结果通过以上设计步骤和性能仿真分析，得到谐波齿轮减速器设计参数和性能指标如下：- 减速比：10∶1- 输出转矩：100N•m- 谐波轮齿数：120- 柔和环齿数：108- 柔和环弹簧刚度：1.5×10^7 N/m- 柔和环内径：80mm- 输出转速：60 r/min- 传动效率：90%- 载荷能力：500N通过制造和组装，得到的最终谐波齿轮减速器实际输出转矩、转速和传动效率等参数均符合设计要求，并且具有较高的精度和稳定性，可以满足实际工程需求。

谐波齿轮减速器的设计与建模作者:e（e）指导老师：ee[摘要]：谐波齿轮传动是50年代中期，随着空间技术的发展，在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一种新型的传动技术。

我国从1961年开始谐波齿轮传动方面的研制工作，并且在研究、试制和使用方面取得了较大的成绩。

但是在民用产品应用中，谐波减速器存在着传动“爬行”和“丢步的现象严重影响其谐波齿轮类产品的设计制造，也制约着其产品的不断推广，是该产品亟待解决的技术难题。

本文主要介绍了谐波齿轮传动的原理，发展历史，应用领域，发展趋势及其优缺点。

前半部分介绍了谐波齿轮减速器的设计计算，为了更好地分析谐波齿轮传动，后半部分用PRO/E建立了三维模型。

写出了主要零件的绘制过程，并展示了各个零部件，最后给出了装配图。

[关键词]谐波齿轮，传动设计，三维模型，装配The design and modeling of harmonic gear reducerAuthor:e(e)T utor:e[Abstract]Harmonic gear transmission is developed with the of space science and thchnology in mid 50s,on the basis of elastic thin shell theory developed a new type of drive technology.So far ,we have already had dozen of units engaged in the research ofthis aspect in our country ,and developed into a variety of types of harmonic gear transimission deviced.In this field it had research at different level on all issues, but many problems still has not yet been determined,and some regularity has not revealed .such as civilian products,There is “crawling”and”lost step”phenomen on in the harmonic gear reducer transmission .So it is impact on the design of harmonic gear product manufacturing,also restrict the further promotion of its products.and solove the problem that exist in the transmission ,it isan urgent need of a job in the current this kind of products.This artical main introducted the theory harmonic gear reducer ,and the development history of harmonic gear drive application filed,development trend,advantagesand disadvantages.The former introduce the design and calculate of harmonic gear reducer.In order to analyze the harmonic gear drive ，The later part with PRO/E to establish the three-dimensional model.Write the drawing process of the main parts .and showing all the parts .Finally ,given the assembly diagram.[ Key words]:Harmonic gear ,Transmission design,Three-disminsional model ,Assemble.目录1.绪论 (1)1.1选题的目的及研究意义 (1)1.2课题相关领域的研究现状和发展趋势 (1)1.3主要研究内容、途径及技术路线 (4)2.谐波齿轮减速器的传动方案的确定 ........................................... 错误!未定义书签。

设计题目:减速器的设计与仿真设计内容和要求:1、拟定分析传动装置的传动方案。

2、电动机的选择。

3、传动装置的运动参数的动力参数的计算。

4、传动件及轴的设计计算。

5、轴承、键的选择及校核，减速器的润滑和密封的选择。

6、减速器的结构及附件设计。

7、绘制装配图和零件图。

8、培养撰写论文的能力。

1. 减速器的概念及一些减速器介绍1．1 减速器的概念减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮转动、蜗杆转动、齿轮－蜗杆转动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速器转动装置。

在少数场合也用作增速的传动装置，这时就称为减速器。

常用的齿轮及蜗杆减速器按其传动及结构特点，大致可分为三类：（1）齿轮减速器，主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱齿轮减速器三种。

（2）蜗杆减速器，主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧齿蜗杆减速器、锥蜗杆减速器和蜗杆－齿轮减速器。

（3）行星减速器，主要有渐开线行星减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器等。

1．2 常用减速器的主要类型、特点和应用齿轮减速器按减速齿轮的级数可分为单级、二级、三级和多级减速器几种；按轴在空间的互相装配方式可分为立式和卧式减速器；可分为展开式、同轴式和分流式减速器等。

单级圆柱减速器的最大传动比一般为ｉmax=8～10，作此限制主要为外轮廓尺寸过大。

若要求ｉ>10时，就要采用二级圆柱齿轮减速器。

二级圆柱齿轮减速器应用于i =8～50级高，低速级的中心距和α∑＝250～400mm的情况下。

二级圆柱齿轮减速器，它结构简单，可根据需要选择输入轴端和输出端的位置。

分流式圆柱齿轮减速器的轴可向任意一边伸出，便于传动装置的总体配置，分流级的齿轮均做成斜齿，一边左旋，另一边右旋以抵消轴向力。

同轴式二级圆柱减速器，它的径向尺寸紧凑，轴向尺寸较大，常用于要求输入轴端和输出轴端在同一轴线上的情况。

三级圆柱减速器，用于要求传动比较大的场合。

单级圆柱减速器和二级圆锥减速器，用于需要输入轴成90o配置的传动中。

中北大学毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：机械工程与自动化学院机械自动化系专业：机械电子工程设计题目：谐波齿轮减速器设计指导教师:2012年3月 13日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一谐波齿轮传动的背景谐波齿轮传动是50年代末随着空间科学、宇航尖端技术的发展而产生的。

在谐波出现后的短短几十年中，世界各工业比较发达的国家都集中了一批研究力量致力于这类新型技术的研究。

它是建立在弹性变形理论基础上的一种新型传动技术。

1959年美国学者C·W·麦塞尔（Musser）取得该项技术的发明专利后，于1960年正式展出了实物。

谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。

此后，我国也积极引进并研究发展该项技术，1983年成立了谐波传动研究室，1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定，1993年制定了GB/T 14118-93谐波传动减速器标准，并且在理论研究、试制和应用方面取得了较大的成绩，成为掌握该项技术的国家之一。

到目前为止，我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和生产，为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了较坚实的基础。

二设计谐波齿轮减速器的意义谐波齿轮传动是利用柔性构件的弹性变形波进行运动或动力传递的一种新型传动装置，谐波齿轮减速器一般是由波发生器、柔轮和刚轮所组成的，如图所示。

到应用。

另外，精确打击武器和微小型武器是未来军事高科技的发展趋势之一。

先后出现了微型飞机、便携式侦察机器人、微小型水下航行器、精确打击武器及灵巧武器和智能武器等新概念微小型武器系统。

他们具有尺寸小、成本低、、隐蔽性好、机动灵活等特征，在未来信息化战争、城市和狭小地区以及反恐斗争中将占据重要位置和发挥不可替代的作用。

毕业设计谐波齿轮减速器设计及性能仿真毕业设计：谐波齿轮减速器设计及性能仿真一、引言随着工业自动化的快速发展，谐波齿轮减速器作为一种高效、高精度、高刚度的传动装置，得到了广泛的应用。

在许多高精度数控机床、机器人、航空航天等领域，谐波齿轮减速器都发挥了重要的作用。

因此，对谐波齿轮减速器进行深入的设计及性能仿真研究，具有重要的理论意义和实际价值。

二、谐波齿轮减速器设计1、结构设计谐波齿轮减速器的结构设计是整个设计过程的基础。

结构设计需要考虑齿轮的形状、尺寸、材料、热处理方式等因素，同时还需要考虑减速器的整体结构布局和尺寸。

在设计中，需要结合实际工况和需求，选择合适的结构和参数，以保证减速器的性能和稳定性。

2、力学分析力学分析是谐波齿轮减速器设计的关键步骤。

通过对减速器进行力学分析，可以了解齿轮在载荷作用下的应力、应变、位移等变化情况，从而确定齿轮的强度和刚度是否满足设计要求。

同时，力学分析还可以优化结构设计，提高减速器的性能和寿命。

3、动力学仿真动力学仿真是在力学分析的基础上，进一步模拟减速器的动态性能。

通过建立动力学模型，可以模拟减速器在动态载荷作用下的响应，了解减速器的振动、冲击、噪声等性能表现。

通过动力学仿真，可以优化减速器的设计，提高其动态性能和稳定性。

三、谐波齿轮减速器性能仿真1、传动效率传动效率是谐波齿轮减速器的重要性能指标之一。

在仿真过程中，可以通过对比不同设计方案或不同工况下的传动效率，选择最优的设计方案或工况参数。

同时，通过仿真还可以研究传动效率的影响因素，如齿轮的滑动摩擦系数、润滑条件等。

2、刚度与强度刚度和强度是衡量谐波齿轮减速器性能的重要指标。

在仿真过程中，可以通过对减速器进行静力学和动力学分析，评估其刚度和强度性能。

同时，通过仿真还可以研究材料、热处理等因素对减速器刚度和强度的影响。

3、振动与噪声振动和噪声是评价谐波齿轮减速器性能的重要因素。

在仿真过程中，可以通过建立动力学模型，模拟减速器的振动和噪声情况。

谐波传动原理谐波传动Harmonic Drive是由美国发明家C. Walt Musser马瑟于上世纪50年代中期发明创造的。

一、谐波传动装置的构成谐波传动装置主要由三个基本零部件构成，即波发生器、柔轮和刚轮：波发生器：由柔性轴承与椭圆形凸轮组成。

波发生器通常安装在减速器输入端，柔性轴承内圈固定在凸轮上，外圈通过滚珠实现弹性变形成椭圆形。

柔轮：带有外齿圈的柔性薄壁弹性体零件，通常安装在减速器输出端。

刚轮：带有内齿圈的刚性圆环状零件，一般比柔轮多两个轮齿，通常固定在减速器机体上。

二、谐波减速原理谐波做为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状，使其长轴处柔轮轮齿插入刚轮的轮齿槽内，成为完全啮合状态；而其短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态。

由啮合到脱开的过程之间则处于啮出或啮入状态。

当波发生器连续转动时：迫使柔轮不断产生变形，使两轮轮齿在进行啮入、啮合、啮出、脱开的过程中不断改变各自的工作状态，产生了所谓的错齿运动，从而实现了主动波发生器与柔轮的运动传递。

三、谐波传动特点1．精度高：多齿在两个180度对称位置同时啮合，因此齿轮齿距误差和累积齿距误差对旋转精度的影响较为平均，可得到极高的位置精度和旋转精度。

2．传动比大：单级谐波齿轮传动的传动比可达i=30～500，且结构简单，三个在同轴上的基本零部件就可实现高减速比。

3．承载能力高：谐波传动中，齿与齿的啮合是面接触，加上同时啮合齿数比较多，因而单位面积载荷小，承载能力较其他传动形式高。

4. 体积小、重量轻：相比普通的齿轮装置，体积和重量可以大幅降低，实现小型化、轻量化。

5．传动效率高、寿命长。

6．传动平稳、无冲击，噪音小编号规格1 品种规格我公司的谐波减速器按照柔轮的形状可分为杯形与中空形两大类，每类又根据柔轮的长度又分为标准和短筒两种型号。

同一种机型包括若干传动比。

2 编号规则产品编号由我司英文缩写、产品形式代号、规格代号、减速比、结构代号及输入端与波发生器凸轮连接形式六部分组成，各部分之间用“－”连接。

谐波齿轮传动非线性动力学建模及仿真研究罗阳1,2陈满意1,2张杰3杨燃3张瀚3（1武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070）（2武汉理工大学绍兴高等研究院，浙江绍兴312000）（3浙江来福谐波传动股份有限公司，浙江绍兴312000）摘要由于结构的特殊性，迟滞刚度和动态摩擦属于谐波齿轮传动的固有属性。

传统模型将刚度考虑为定刚度或分段刚度模型，摩擦考虑为静态摩擦模型，这样的简化会导致谐波齿轮传动的动态分析精度下降。

为了提高谐波齿轮传动的动态分析精度和传动性能，考虑非线性迟滞刚度和动态摩擦现象，提出了一种基于记忆特性迟滞刚度和LuGre动态摩擦的谐波齿轮传动动力学模型，建立了相应仿真模型，讨论了谐波齿轮参数对系统输出的影响。

结果表明，“刚度迟滞现象”导致系统输出值减小，传动效率降低；传动刚度系数越大，系统越稳定；阻尼转矩系数越大，传动效率越低。

关键词谐波齿轮传动迟滞刚度LuGre摩擦模型动力学建模仿真Research on Nonlinear Dynamics Modeling and Simulation of Harmonic Gear Drive Luo Yang1,2Chen Manyi1,2Zhang Jie3Yang Ran3Zhang Han3（1School of Mechanical and Electronic Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan430070，China）（2Shaoxing Institute for Advanced Research，Wuhan University of Technology，Shaoxing312000，China）（3Zhejiang Laifual Drive Co.，Ltd.，Shaoxing312000，China）Abstract Due to the particularity of the structure，the hysteretic stiffness and dynamic friction belong to the inherent properties of harmonic gear drive.Traditional models consider the stiffness as a fixed stiffness or segmented stiffness model，and the friction as a static friction model.Such simplification will lead to the de⁃crease of the dynamic analysis accuracy of harmonic gear drive system.In order to improve the dynamic analysis accuracy and transmission performance of harmonic gear drive，considering the nonlinear hysteretic stiffness and dynamic friction phenomenon，a dynamics model of harmonic gear drive based on memory characteristic hystere⁃sis stiffness and LuGre dynamic friction is proposed，and the corresponding simulation model is established.The effects of harmonic gear parameters on the system output are discussed.The results show that the stiffness hys⁃teresis phenomenon leads to the decrease of system output and transmission efficiency，the larger the transmis⁃sion stiffness coefficient，the more stable the system，the larger the damping torque coefficient，the lower the transmission efficiency.Key words Harmonic gear drive Hysteresis stiffness LuGre friction model Dynamics modeling Simulation0引言谐波齿轮传动系统作为工业机器人和航天航空设备中传递运动和力的关键部件，其动态性能和精度是衡量整机性能的重要指标。

活齿端面谐波齿轮传动是综合传统的谐波齿轮传动和活齿传动的优点而发明的一种新型传动装置，从根本上解决了谐波齿轮传动中柔轮的变形与其承载能力之间的矛盾，并能克服活齿传动中径向尺寸大、啮合间隙不可调的缺点，从而在保留谐波齿轮传动及活齿传动优点的基础上，增加同时啮合的齿数，加大齿轮的模数，达到大幅度地提高所传递的功率、延长使用寿命的目的。

该减速器的研制成功，将具有广阔的应用前景。

2008年 工 程 图 学 学 报2008第3期 JOURNAL OF ENGINEERING GRAPHICS No.3活齿端面谐波齿轮减速器虚拟样机的运动仿真王成刚，张佑林，姚传志（武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉 430070）摘要：活齿端面谐波齿轮传动是综合传统的谐波齿轮传动和活齿传动的优点而发明的一种新型传动装置。

在进行活齿端面谐波齿轮减速器虚拟样机三维建模及装配的基础上，基于Pro/ENGINEER软件机构仿真功能，实现了该减速器虚拟样机的活齿与端面谐波齿轮及端面齿轮的空间啮合运动仿真及动态分析。

关键词：计算机应用；运动仿真；活齿；端面谐波齿轮；减速器中图分类号：TP 391文献标识码：A 文章编号：1003-0158(2008)03-0017-06The Kinematic Simulation of Virtual Prototype of Reducer with End Face Harmonic Gear Drive of Oscillating TeethWANG Cheng-gang, ZHANG You-lin, YAO Chuan-zhi( School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan Hubei 430070, China )Abstract: The end face harmonious gear drive of oscillating teeth is a new type of driving device, which combines the advantages of the common harmonic gear drive and the oscillating tooth drive. Based on the 3D modeling and virtual assembling for the prototype of reducer, the kinematic simulation and dynamic analysis of the reducer are realized by using Pro/ENGINEER software.Key words: computer application; kinematic simulation; oscillating teeth; end face harmonic gear; reducer收稿日期：2007-07-08Pro/ENGINEER软件具有功能强大的参数化建模、虚拟装配、机构仿真及分析功能，拥有丰富的“机构连接”及“运动模型”。