RV减速器传动效率的测试与研究

目的用减速器性能测试系统对RV-40E-121型减速器的机械传动效率进行动态测量,主要研究RV减速器在运行过程中转速及所加负载的变化对其传动效率的影响。方法通过分析RV减速器的传动原理,推导出RV减速器传动效率的计算公式;通过分析减速器测试系统的工作原理,证实测试数据的可靠性。最后用减速器测试系统对计算公式中所需参数进行测量,并对测试数据进行分析计算。结果根据处理后的数据绘制"负载效率曲线图"和"转速效率曲线图"。结论在一定范围内,RV减速器传动效率与其所承受的负载成正比关系,所加负载越大,传动效率越高。而传动效率与RV减速器的转速大小无关。     

工业机器人RV减速器传动误差分析

以RV减速器为研究对象,结合其第2级摆线针轮传动机构的多齿啮合特性,采用作用线增量法,分析了各个针齿与摆线轮啮合处的原始误差造成的摆线轮自转误差,得到多齿啮合下的摆线轮输出转角误差,并以此为基础,建立了传动误差分析模型,研究了各个构件的原始误差对输出转角误差的影响规律,揭示了各个构件的原始误差的传递过程。对320E样机进行了实例计算和实验研究,结果表明:输出盘轴孔偏心误差对样机的传动误差影响最大,其次是摆线轮齿形误差和曲柄轴偏心误差,行星轮偏心误差的影响最小;位于低速级的原始误差影响较大,而位于高速级的原始误差影响较小;输出盘与行星架相联造成的反馈引起的传动误差很小,但在精密传动中仍不可忽略。     

RV减速器非线性动态传动精度

论文以RV-80E减速器为研究对象,综合考虑系统中各零件的制造误差、装配误差、间隙以及微位移等相关因素对传动精度的影响,用质量弹簧“等价模型”的方法建立RV减速器动态传动精度的动力学模型,对RV传动精度模型进行仿真,分析了单项误差因素及系统误差对RV传动精度的影响。结果表明,针轮半径方向齿槽偏差所引起的位移对RV传动机构影响较大;当两摆线轮相互间相位差为120°时,对系统的传动误差影响较小;单项耦合对系统传动误差最大值为42.52〃。最后,以RV-80E减速器为例,进行实验,对测试的数据进行了分析,结果表示仿真与实测结果较吻合。本文对RV减速器的设计和制造具有一定的理论意义和实用价值。     

基于模糊层次分析法的RV减速器公差设计方法

精密传动用RV减速器的零件公差设计是其研发过程中的一大难点。为此提出了一种基于模糊层次分析法的RV减速器的公差设计方法。通过敏感度分析,构造零件设计参数误差对传动精度影响程度的敏感度权系数,利用三角模糊数层次分析法构造零件加工难易度权系数。基于几何平均数法建立零件设计参数的权重表达式用于计算RV减速器的回差,从而实现零件设计参数的公差分配。通过样机的设计及实验表明该方法是可行的,对RV减速器的公差设计具有一定的指导意义。     

RV减速器等效误差建模与参数优化

RV减速器是机器人的核心部件,其传动精度对机器人性能起着重要作用.为提高其传动精度,建立了RV减速器的传动误差的等效模型,并利用刚度经验公式对模型的参数进行求解,得到减速器的理论传动误差.在动力学模型的基础上,采用改进遗传算法对模型中的经验公式参数进行了优化.将优化得到的误差模型与通过经验公式计算出的误差模型进行对比,...     

RV减速器扭转刚度特性分析

以广泛应用于机器人关节的RV减速器为对象,针对其结构特点,构建了减速器整机的几何模型,以及在ANSYS环境下考虑轴承刚度、轮齿啮合刚度及各构件弹性的有限元模型,分析得出了对应曲柄轴自转1周的整机扭转刚度的变化规律;与实验结果比较,验证了该模型的有效性与计算精度.在此基础上,应用该模型进一步分析了摆线轮与针齿啮合齿数以及轴承刚度变化对整机扭转刚度的影响规律.结果表明:轴承刚度是影响整机扭转刚度变化的主要因素;在分析整机扭转刚度特性时,将轴承刚度按非线性变化规律考虑时能够更精确地揭示整机的扭转刚度特性.     

大偏心量摆线针轮减速器设计与分析

目的 通过摆线针轮传动原理,分析大偏心量摆线针轮机构的传动误差,探究大偏心量摆线轮几何建模和传动性能的分析方法。方法 通过切削加工模拟法得到摆线轮齿廓,采用多体动力学分析软件ADAMS建立RV减速器虚拟样机模型实现传动误差分析。结果 得到了不同偏心量的RV减速器传动误差。偏心量越大,RV减速器的平均绝对值误差越小、振动越小、传动越平稳、背隙越小。因此,加大偏心量能够减小传动误差的波动,减小背隙,获得更为平稳的传动性能。结论 本文提出的大偏心量摆线轮设计方法可为RV减速器创新设计提供方向。     

机器人用RV减速器曲柄轴弯曲应力分析

对RV减速器曲柄轴进行受力分析,提出曲柄轴弯曲应力分析的理论计算模型。基于有限元法,利用ANSYS APDL建立RV减速器装配体有限元分析模型,模型中考虑了关键零部件之间的接触,行星轮、曲柄轴承以及摆线轮的变形和曲柄轴承间隙,使曲柄轴弯曲应力分析更符合工程实际。对比分析理论计算结果和有限元分析结果,总结出每个曲柄轴最大弯曲应力发生的位置及曲柄轴弯曲应力的影响因素,为曲柄轴结构参数优化提供理论依据。     

基于润滑可靠性的RV减速器曲柄轴承优化

RV减速器作为机器人结构的核心零件,其寿命可靠性问题受到曲柄轴承失效的制约.本文在考虑了曲柄轴承润滑可靠性的情况下,建立了RV减速器曲柄轴承的优化设计模型,采用遗传算法对曲柄轴承额定动载荷和润滑油膜厚度进行了多目标优化.首先根据几何结构和强度要求确定设计变量的取值范围,同时基于润滑数值模型求解的最小油膜厚度作为约束条件来保证润滑可靠性.最后采用遗传算法对模型进行优化得到Pareto最优解.优化后的RV减速器曲柄轴承的额定动载荷得到了较大的提升,同时其润滑的最小油膜厚度提高了26％以上.研究结果表明:该方法对于RV减速器曲柄轴承可靠性优化设计具有指导意义.     

考虑加工误差及柔性因素的RV减速器动态传动误差分析方法

针对摆线轮、针轮、曲柄轴等关键承载部件的装配误差、制造误差,以及各级齿轮接触弹性变形和支承弹性变形对RV减速器传动精度的影响,提出了基于Newmark-β法考虑加工和装配误差以及柔性因素的RV减速器动态传动误差分析方法。首先,对原始系统动力学模型的动态响应进行时频联合域分析,找出减速器各级振动信号成因,为后续引入装配及制造误差的横向分析提供基础;其次,结合光弹实验,采用有限差分法分析比较了减速器传动误差对各处装配及制造误差的影响灵敏度;然后,量化分析变载、变速和误差条件下各级传动接触及支承弹性变形对动态传动误差的贡献率;最后,结合灵敏度和误差贡献率进行横向比较,确定影响传动精度的主要因素。仿真结果表明：针齿半径误差对传动精度影响最大,其次是曲柄轴凸轮偏心误差,再次是摆线轮的曲柄轴孔偏心误差,最后是针齿壳中心圆半径误差;在变工况传动精度分析中,动态传动误差随负载的增加而增加,输出转速平稳性随负载和转速增加而降低;在柔性变形误差贡献率分析中,低速级齿轮的接触变形贡献率最大,为51%以上,支承变形贡献率次之,介于15%～30%之间。该研究结果可为RV减速器传动误差优化提供一定的参考。     

新型可调间隙RV减速器回差分析与实验研究

推导了变厚齿轮调隙量与回差之间的关系式及计算内啮合变厚齿轮副和变厚齿轮RV减速器的回差计算公式。并对该减速器样机进行了回差的实验研究。     

基于RV减速器有限元装配模型的摆线轮受力分析

以工业机器人普遍采用的RV减速器为研究对象,通过考虑RV减速器第一级传动中太阳轮和行星轮变形,第二级传动中针齿壳、针齿、摆线轮、曲柄轴承滚子和曲柄轴变形,针齿和针齿孔加工误差,曲柄轴承间隙及摆线轮与针齿间啮合侧隙,基于有限元法,利用ANSYS APDL建立RV减速器参数化有限元装配模型。通过有限元仿真分析得出各因素综合作用下摆线轮齿受力分布及各齿受力大小,总结出摆线轮轮辐结构变形对摆线轮受力的影响规律,为RV减速器摆线轮结构参数优化提供依据。     

RV传动机构的受力分析

介绍一种新型传动机构－ＲＶ传动机构，分析了ＲＶ机构的力学特性，并针对以往摆线针轮的薄弱环节，如转臂轴承，输出机构等，从理论上分析了ＲＶ结构的优点，并给出改进方案，这些研究结果为ＲＶ的应用奠定了基础。     

基于有限元的旋挖钻机动力装置减速器分析

对比分析几种旋挖钻机动力装置减速器的结构形式,利用SolidWorks软件建立液压驱动动力装置三维实体模型,结合Simulation软件对几种减速器结构进行有限元静力仿真分析,从理论上分析减速器在正常钻孔作业工况下应力、应变的情况,为旋挖钻机动力装置实际的开发和应用提供依据。     

RV传动机构精度分析

以一类含渐开线和摆线的二级封闭式行星传动机构即RV（rotate vector）机构为对象,基于作用线增量原理,应用误差分析的传递矩阵法,研究了机构中各构件的原始误差在整个传动过程中对机构输出转角误差的影响规律,建立了适用于该机构精度分析的误差模型．该模型建立了各构件原始误差与机构输出误差的解析对应关系,揭示了机构中共用构件（曲柄轴等）的误差传递过程,以及由于固连输出盘与系杆导致的机构反馈误差与各构件原始误差的耦合关系,为该类机构的精度分析与设计提供了可靠的理论依据．最后,以RV320S型减速器为例,进行实例验算．结果表明,对机构输出转角误差影响最大的是输出盘上曲柄轴孔偏心误差,其次是摆线轮齿廓误差;机构的反馈误差对于高精密RV传动系统也不应忽视．     

微机电系统二维线圈能量接收性能的研究

介绍了空间两线圈互感及铁磁芯线圈自感的计算，以此为基础对微机电系统能量接收线圈二维正交绕组的接收性能进行了研究。分析了改变次级线圈位置和夹角，以及有铁磁芯和无铁磁芯情况对系统耦合系数的影响。通过仿真和实验验证了理论分析的结论：二维次级线圈在不同的姿态下均可以得到较好的互补效果，防止传输效率过低。结果还表明：铁磁芯可显著增强系统的耦合性能。然后，根据系统微型化的要求选用合适的电子元器件，对后续整流电路进行了设计，研制了微型整流电路。利用自行设计微机电系统进行的实验表明：本文设计的二维无线能量传输系统的效率及稳定性可以满足实际需求。     

齿轮减速器优化设计及模态分析

以单级圆柱直齿轮减速器为研究对象,运用优化设计软件MATLAB优化设计了减速器,运用有限元分析软件ANSYS对设计的主动齿轮进行了动力学模态分析,设计了满足工作要求且体积相对较小的齿轮减速器,为齿轮传动系统的最优化设计奠定了基础．