为了提升谐波减速器的啮合性能、改善机器人的工作性能,提出了基于改进运动学法和瞬态动力学的谐波齿轮新型齿廓设计方法。首先,针对公切线双圆弧齿廓和S型齿廓的特点,提出了由S型齿廓和公切线双圆弧齿廓相结合的新型柔轮齿廓;其次,基于改进运动学法计算了共轭刚轮的齿廓,并运用瞬态动力学方法对比分析了在不考虑塑形变形情况下齿廓谐波齿轮的啮合侧隙和柔轮应力。对比分析发现,在不考虑塑形变形情况下,新型齿廓谐波齿轮具有更小的啮合侧隙和等效应力,最小啮合侧隙仅为0.0036 mm,给定负载工况下最大等效应力仅为1211.6 MPa,与双圆弧齿廓柔轮、S型齿廓柔轮、公切线双圆弧齿廓相比都明显降低;新型齿廓设计方法可有效改善谐波齿轮的传动性能,为高性能谐波齿轮设计奠定了理论基础。

为检测TX6916落地镗铣床样机的动态性能,采用有限元的方法对其整机进行振动研究。利用ANSYS软件对镗铣床建立有限元模型,利用MATLAB软件对典型工况铣削力进行了仿真,建立了多组镗铣床动力学模型,分别进行瞬态动力学计算,分析了刀具安装方式和主轴伸长量变化对刀尖点位移的影响,为该型镗铣床的进一步动力学研究及其优化设计提供了重要依据。