图7 摆线盘第一阶段三对牙齿接触的·冯·米塞斯应力分布
图8 摆线盘最大·冯·米塞斯应力值
然后，减速器其他元件应力状态的数值分析也实现。第一阶段中央圆盘固定齿圈，第二阶段可旋转的环形齿轮和偏心，分析在软件CATIA中执行。三维曲线四面体有限元素也被使用。加工公差的影响也被考虑进来由于这些元件和大量的被制造的数值模型。分析结果如图9和图10所示。所有分析元件都是是20 mocr4钢做的。
图9 中央圆盘(加载和约束) 图10 固定齿圈销(接触应力)
比较两级摆线减速机的所有元件的最大·冯·米塞斯应力值是数值分析的主题如表2。
表2 两级摆线减速机元件·冯·米塞斯应力的值
4.2实验分析。
在静态工作条件下，摆线盘第一阶段应力状态的实验分析实现了所获数值结
果的验证。测试在设备SHENK-PVQ 0082上进行。芬欧汇川集团公司的测量设备(UPM 60)的精密程度为0.02%。出于测试目的，为了更好地模拟共轭条件，摆线盘上连接所有元件的载体和位置集中在一个单元。单一啮合的情况已进行了分析。压力在摆线盘之间的接触区牙齿和环形齿轮滚柱(图11)的连接区域。摆线盘特征检测结果由表3给出。
表3 测试摆线盘的特性
图11 实验分析模型测试表
摆线盘上的最大应力包括与环形齿轮的接触辊、中央圆盘辊和辊的滚针轴承。由于极其有利的摆线盘齿的形状,牙齿底部的弯曲应力可能会被忽视。由于主要是凹凸共轭曲面之间的接触，对于摆线传动装置，接触应力应在允许的范围内。
摆线针轮减速机的一个优势是几个牙齿总是同时接触。单一共轭副牙齿(一对牙齿接触的)作为最关键的理论情况进行了分析。
分析是通过使用应变仪技术[24]来实现的。应变仪2型= 120 KY11(HBM)。考虑到摆线盘的尺寸和应变仪,它是不可能测量应变的接触区本身,除了在最近的可能区域(齿摆线盘的最开放的激励行为和摆线盘体中央圆盘辊通过)。总共十应变仪是粘,分成两组各有5个指标,对2毫米的恒定距离,提供足够的应力分布特征的信息。
不同的值的应变测量静止力磁力(FN)的力值范围是0N到5200N。测量和计算接触力的应变和应力值FN=5091 N如表4所示。每个力值重复测量三次,以验证结果的准确性。对比实验和数值模拟获得应力值如表4所示。从所有十个观察区域得到最大应力值有5个没有显示。
表4 实验和数值应力值
4.3讨论。新设计的两级摆线减速机元件上的应力分布很统一和平衡。当考虑
到加工公差时就会获得更大的应力值。随着辊(牙齿)数量的增加同时接触和转移负荷,最大·冯·米塞斯应力值降低(表2)。
当最极端的负载情况下被排除在外时,也就是说,只有每个相关元件只有一个辊连接(一对牙齿接触),偏心是最大加载元件的减速器。最重要的是,这是小尺寸的结果。一个额外的应力集中是关键来源。
它还应该强调和接触力FNi（表1）一样的转矩，摆线盘的第一和第二阶段表现出相似的价值。摆线盘第二阶段略大的接触力的值被包含。因此这个盘表现出较大的·冯·米塞斯应力值。良好的数值协议和摆线盘第一阶段应力状态的实验结果当然应该被强调。
5、结论
本文提出一种新概念的两级摆线减速机只有一个摆线盘用于每个阶段。减速
机相关元件的转矩表达式和计算摆线盘上的接触力的牙齿的表达式一样都已提出。
减速器重要元件（摆线盘、中央圆盘、第一阶段的固定齿圈、第二阶段可旋转的环形齿轮和偏心）应力状态的数值分析已实现。同时，摆线盘第一阶段应力状态的实验分析也通过使用应变片技术实现。
根据所得结果,可以得出结论，减速机中所有重要元件都是均匀加载并在应力范围内为其预期寿命提供了正常工作。尤其重要的是两种摆线盘的第一和第二阶段,因为,在这个设计中,只有一个摆线盘用于每一个阶段,而不是两个,这样便大大减小了减速器尺寸。
此外,新概念采用旋转元件少,因而噪音低,保留了取消偏心振动所带来的影响这一特性。
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