Sviluppo di un modello multibody di un riduttore armonico = Development of a multibody model of a strain wave gear

I riduttori armonici rappresentano una classe di riduttori ampiamente impiegati in applicazioni aerospaziali e industriali grazie alla loro capacità di ottenere un elevato rapporto di riduzione con un basso gioco attraverso un design leggero e compatto.In particolare, in ambito robotico, il loro utilizzo richiede un elevato grado di precisione, per tale motivo risulta necessario applicare logiche di Prognostics and Health Management (PHM) in modo da monitorare lo stato di salute del componente. L'applicazione di queste logiche necessita però di un ampio database che può essere ottenuto o attraverso dati sperimentali, o attraverso dati storici o per mezzo di modellazioni per mezzo di modelli high-fidelity. Quest'ultimo approccio, seppure meno efficace rispetto ai primi due, presenta dei vantaggi in termini di tempi e costi, per tale motivo lo scopo del presente lavoro di tesi è quello di ottenere una modellazione multibody del riduttore armonico per ottimizzare la pianificazione della manutenzione del robot e per prevenire eventi indesiderati e guasti imprevisti. Il presente lavoro si innesta in un percorso più grande ed è volto ad ottenere le condizioni iniziali del riduttore simulando l'inserimento del wave generator all'interno della flexspline il quale scambia una forza di contatto con la circular spline. Per fare questo, ciscun dente della flexspline viene trattato come un corpo singolo avente la propria dinamica e le interazioni, che intercorrono tra wave generator, flexspline e circular spline, vengono trattate come modelli molla-smorzatore. La deformazione finale raggiunta dalla flexspline, non è stabilita a priori, ma è il risultato delle interrazioni con il wave generator e con la circular spline.