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椭圆凸轮与余弦凸轮讲解

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发表于 2025-8-24 20:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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大家好,很久没有发帖了,今天简单讲解一下谐波基础,椭圆凸轮与余弦凸轮。

谐波传动在不同的柔轮变形形状和变形量时可以有较高的工作能力。按余弦凸轮w=wo cos 2θ规律的变形形状;
按椭圆的变形形状;由渐开线段构成的变形形状;各段由圆弧描述的变形形状;按集中力系作用下发生变形的圆环形状,等等。
这里不存在唯一的解答,按需选择。
局部截取_20250824_203524.png
谐波减速机中的椭圆凸轮与余弦凸轮是两种关键的波发生器变形控制方式,其核心区别如下:
一、运动轨迹特性
‌椭圆凸轮‌
通过机械结构直接生成椭圆形变形波,柔轮在长轴方向与刚轮完全啮合,短轴方向完全分离‌。
‌余弦凸轮w=wo cos 2θ‌
采用余弦函数控制波发生器轮廓,使柔轮变形呈现对称的余弦波形,齿合过程更平滑。
二、齿合效果差异
‌椭圆凸轮‌:啮合区域集中在长轴两侧,短轴区域存在齿合分离,刚性冲击较明显。
‌余弦凸轮‌:啮合过渡连续,齿合状态变化更均匀,柔性冲击更小。
三、应用场景对比
椭圆凸轮适用于中低速、高扭矩场景,常见于传统谐波减速机。
余弦凸轮多用于高精度、高速传动需求,以上观点自行斟酌,个人觉得差异不上特别明显。
四、技术演进关系
余弦凸轮可视为椭圆凸轮的优化版,通过数学函数模拟变形波,降低加工误差对传动精度的影响。
接下来使用图形演示,UGNX绘制的,希望能看懂
1.XY轴,角度为X,展开图形,长轴上是0度,余弦曲线过渡曲线要比椭圆平滑,短轴90度没有啮合,过渡陡一些。
局部截取_20250824_203245.png
2.椭圆凸与余弦凸轮图形
余弦凸轮比椭圆凸轮过渡平滑,周长肯定要长一些,所以凸轮周长要计算好,不要做大了或者小了。
局部截取_20250824_202521.png
局部截取_20250824_202737.png
局部截取_20250824_203018.png
椭圆凸轮与余弦凸轮选择上,椭圆凸轮设计方便参数化强,余弦凸轮设计相对麻烦,本人选择椭圆凸轮,通过参数控制业可以达到余弦凸轮效果。

发表于 2025-8-25 08:59 | 显示全部楼层
到底是几何还是控制?
发表于 2025-9-11 11:59 | 显示全部楼层
高级,但我一般用渐开线少齿差或者ngwn1或2代替谐波
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