諧波減速器具有體積小、質(zhì)量輕、定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)、航空航天等領(lǐng)域。由諧波傳動(dòng)的原理可知，柔性軸承內(nèi)外圈裝配時(shí)會(huì)發(fā)生大撓度的彈性變形，存在較大的裝配預(yù)應(yīng)力和預(yù)變形，導(dǎo)致軸承載荷分布和接觸應(yīng)力會(huì)有較大的不同。因此研究裝配預(yù)應(yīng)力對(duì)柔性軸承載荷分布的影響，以及接觸應(yīng)力對(duì)柔性軸承承載能力和瘦勞壽命的影響，具有重要意義。
柔性軸承與凸輪的接觸分析
柔性軸承與普通軸承很大的不同在于其內(nèi)外圈的壁厚很薄，裝配在波發(fā)生器凸輪上可以隨凸輪的輪廓產(chǎn)生強(qiáng)制變形。
諧波減速器的柔性軸承裝配到波發(fā)生器橢圓凸輪上時(shí)存在較大的預(yù)應(yīng)力和預(yù)變形。在實(shí)際工作載荷和預(yù)應(yīng)力及預(yù)變形作用下，對(duì)柔性軸承內(nèi)外套圈進(jìn)行分析，得到其變形、應(yīng)力以及載荷分布規(guī)律。
1、柔性軸承內(nèi)外圈的變形主要取決于波發(fā)生器凸輪的輪廓線，內(nèi)圈在長(zhǎng)軸處的徑向變形大，短軸處徑向變形小，而在近45。處為變形為0。外圈徑向變形也成類似分布。外圈的預(yù)變形在長(zhǎng)軸和短軸處的周向變形為O，而在近45。處為zui大值，分析結(jié)果符合薄壁圓環(huán)理論。內(nèi)圈變形zui大值略大于外圈．這是由于滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈之間存在接觸變形，有一定的趨近量。
2、柔性軸承裝配到橢圓軸凸輪后，內(nèi)外圈的zui大預(yù)應(yīng)力在橢圓長(zhǎng)軸處zui大，且內(nèi)圈的zui大預(yù)應(yīng)力較外圈的大，這主要是由于內(nèi)圈的曲率半徑比外圈小。承受的彎曲應(yīng)力較大，與材料力學(xué)中的彎曲理論相符。
3、考慮預(yù)應(yīng)力的情況下，相同徑向載荷作用下，柔性軸承內(nèi)外圈的等效應(yīng)力較不考慮預(yù)應(yīng)力的等效應(yīng)力有較大的增加，這對(duì)柔性軸承的額定承載能力有較大影響。
4、根據(jù)L-P理論精確計(jì)算柔性軸承的疲勞壽命，結(jié)果表明，考慮預(yù)應(yīng)力的情況下柔性軸承的疲勞壽命降低了30％，這對(duì)諧波減速器用柔性軸承的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的要求。
也就是說(shuō)，內(nèi)外圈溝道處的等效應(yīng)力主要取于其受到的周圍向應(yīng)力；內(nèi)外圈的zui大等效應(yīng)力和zui大徑向應(yīng)力發(fā)生在長(zhǎng)軸處的球與內(nèi)外溝道接觸的區(qū)域。
