Dynamický model harmonické převodovky

Táto práca sa zaoberá návrhom dynamického modelu harmonickej prevodovky. Teoretická štúdia tejto práce je zameraná na analýzu princípu harmonickej prevodovky a jej nelineárnych vlastností. V praktickej časti tejto práce je najprv vykonaný analytický výpočet nedeformovaného tvaru Flexspline, na základe ktorého sa vytvorí niekoľko simulácií v programu ANSYS na identifikáciu torzných charakteristík harmonickej prevodovky. Tieto simulačné modely sú ďalej rozšírené o analýzu vplyvu vôle a nepresností na dané torzné charakteristiky. Na základe týchto výsledkov sa následne vytvorí v programe MATLAB/Simulink niekoľko dynamických submodelov reprezentujúcich jednotlivé nelineárne charakteristiky harmonickej prevodovky. Na záver sa vytvorí komplexný dynamický model mechatronického systému popisujúci nelineárne vlastnosti a kinematickú chybu prevodovky. Dynamický model je taktiež experimentálne overený na základe verifikácie tlmenia prevodovky.
This thesis deals with the design of a dynamic model of a harmonic drive. It includes a theoretical study aimed at the analysis of the harmonic drive gearing principle and its nonlinear properties. The first part of the practical section deals with the analytical calculation of the nondeformed geometry of the Flexspline. Based on these results, several simulations in ANSYS are created to identify torsional characteristics of a harmonic drive. These simulation models are further enhanced by the analysis of clearance, backlash and inaccuracies and their impact on torsional properties. By using MATLAB /Simulink, several dynamic submodels are created representing the individual characteristics of nonlinearities in harmonic drives. Furthermore, a comprehensive dynamic model is created of the mechatronic system which is describing all nonlinearities and kinematic error of the transmission. The dynamic model is also experimentally verified based on its damping properties.