基于Romax的滤波减速器齿轮修形

基于Romax软件对新型高性能少齿差行星齿轮传动件———滤波减速器的齿轮进行修形研究。介绍了滤波减速器的结构及传动原理,结合计算公式确定了相关的修形参数,并使用Romax软件对修形参数进行优化,计算修形前后的齿轮振动响应及传递误差,验证修形效果。结果表明采用单边修形效果更好,对滤波减速器进行修形可以有效改善其传动性能。     

谐波减速器中双圆弧柔轮的齿形修形及试验研究

针对实际工况中,谐波减速器双圆弧柔轮在啮合传动过程中存在齿轮干涉问题,基于柔轮与刚轮齿面接触分析的有限元法,对柔轮轮齿采用两段螺旋线修形方法进行修形,然后对样机进行了综合性能测试。结果表明,修形后的柔轮对刚轮齿面接触应力最大为72 MPa,相比修形前减小了368 MPa,且修形后的柔轮其他位置的齿面接触应力略高于修形前,不仅有效避免了齿轮干涉问题,还提高了谐波减速器的啮合传动性能;样机的对比测试也验证了柔轮修形后的谐波减速器各项传动性能均优于修形前。该项研究为谐波减速器系统的动态特性和啮合特性分析提供了有益参考。     

机器人精密减速器两级齿廓修形对传动精度的影响

基于渐开线和摆线齿廓方程,在Creo中分别建立了考虑修形的渐开线齿轮和摆线齿轮三维参数化模型,得到RV-20E精密减速器整机参数化模型.将整机模型导入Adams中建立虚拟样机,进行运动学仿真,得到渐开线行星齿轮、摆线轮和行星架的角速度曲线.采用理论计算结果验证了所建虚拟样机的正确性;研究了两级修形对机器人精密减速器传动精度的影响.在考虑第一级修形时,结合修形变量分别建立6组虚拟样机,由仿真结果可知,考虑齿廓修形后的左右渐开线行星齿轮的运转平稳度分别提高了86.5％和82.6％;相较于仅考虑摆线轮修形,结合摆线轮修形考虑两级修形后,精密减速器的运动传递更加平稳,传动精度提高1.8％,运转平稳度提高30.5％.     

基于优化承载能力的RV减速器摆线齿轮齿廓的等距-移距修形

结合传统等距修形方法和移距修形方法,提出了一种基于优化承载能力的摆线轮齿廓的新型等距-移距组合修形方法。以工业机器人RV-40E减速器的摆线针轮为例,对其传动进行了力学分析,以最优承载能力为目标建立了摆线轮修形量搜寻数学模型,并采用格点法进行了优化,最终通过数值求解获得了等距-移距修形的摆线轮齿廓曲线。设计了摆线轮加工工艺,分别加工制造了等距-移距修形的摆线轮和作为对比验证的传统拟合转角修形摆线轮,并分别组装出RV减速器样机进行性能测试。试验结果表明:装有该等距-移距修形摆线轮的RV减速器的传动效率高达85%,相比于装有传统拟合转角修形摆线轮的RV减速器,该新型RV减速器在重载情况下的噪声和温升均显著降低,承载能力得到了明显提高。     

高精度RV减速器摆线轮修形理论研究

将二阶对数修形量沿法线方向叠加至RV减速器摆线轮的理论齿廓,推导出对数修形后的摆线轮齿廓方程。通过控制齿廓修形底数、齿廓修形系数,可达到控制齿廓曲线不同位置的修形量。提出的二阶对数齿廓修形方法与传统修形方法的不同点是:摆线轮主要参与啮合工作段齿廓更加逼近理论齿廓;二阶对数齿廓修形可使摆线针轮副重合度更大,传动误差曲线对称性更好,使摆线轮传动更加平稳。该修形方法具有优越性,为高精度RV减速器摆线轮的修形设计提供了新思路。     

基于神经网络遗传算法的RV减速器摆线轮齿廓修形研究

摆线轮修形是保证RV减速器优良传动性能的重要手段,为了探求合适的修形方式和具体的修形量,通过建立受载下多种摆线轮修形方式的RV减速器动力学模型,仿真分析得出传动精度和输出转速,用输出转速的方差值来评价运转平稳性,然后利用神经网络训练,得出传动精度和平稳度与修形量间的映射关系,再利用遗传算法将加权传动精度绝对值和平稳度之和作为适应度值,调用已得出的映射关系求出不同修形方式下最小适应度对应的修形量,接着计算已得修形量下的摆线针轮间最大啮合力和同时啮合齿数,结果表明,最佳的负等距加正移距修形方式,使得适应度值最小,但是RV减速器承载能力较差,正等距加负移距修形方式下求得适应度值最大,但是承载能力较好,研究结果为提高RV减速器的传动精度、运转平稳性和承载能力提供了新的摆线轮修形思路和理论基础,具有一定的工程应用价值。     

基于正交试验的齿轮修形对RV减速器降噪研究

针对RV减速器运转过程中产生的噪声问题,对渐开线齿轮和摆线齿轮进行齿面修形,基于经验修形公式得到其修形量,建立正交试验表,以RV110E型减速器为研究对象,基于RecurDyn软件得到减速器在不同修形下的噪声值。结果显示,对于渐开线齿轮修形,RV减速器的降噪效果显著,最大噪声值减小了7.78 dB(A)。利用Romax软件建立RV110E型减速器虚拟样机,导入渐开线齿轮修形参数,对比修形前后的仿真结果可知,组合修形后的渐开线齿轮传动误差减小,齿面单位长度载荷峰值减小,齿面偏载问题和噪声均得到改善,有效提高了减速器的传动平稳性。研究结果对不同型号的RV减速器齿轮修形有一定的借鉴意义。     

摆线针轮行星传动中摆线轮最佳形量的确定方法

在对摆线针轮行星传动中摆线轮的修形方式进行分析的基础上,提出了最佳修形齿廓的概念,对采用"负移距+正等距"修形方法获得最佳修形齿廓原理进行了探讨, 推导出了摆线轮最佳修形量的计算公式.采用新齿形的样机试验结果也证明了修形理论的正确性.     

以优化承载能力为目标的RV减速器摆线轮齿廓修形方法

摆线轮齿廓修形对于RV减速器的性能具有至关重要的影响.为合理选择修形方法及修形参数,改善摆线轮齿面的受力状态,提出了一种以优化承载能力为目标、基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓等距?移距修形方法.以RV-60E减速器为优化实例,对摆线针轮传动部分进行了力学分析;以减少针齿的最大承载能力为目标,建立了摆线轮修形量的数学模型;...     

机器人RV减速器摆线轮修形的理论研究

针对机器人RV减速器摆线轮,基于单齿无侧隙失配修形的理念,将二阶抛物线修形量沿法线方向直接叠加至摆线轮的理论共轭齿廓,推导了修形后摆线轮齿廓的齿面方程。通过控制齿廓修形系数,可控制齿廓曲线不同啮合位置的修形量。所提出的抛物线修形方法与传统的等距加移距组合修形方法不同点是:在摆线轮主要工作段,修形后的齿廓更加逼近完全共轭齿廓。在Matlab中编写了摆线针轮传动的TCA程序,形成了抛物线型传动误差,证明该修形方法的合理性,从而为RV减速器摆线轮的修形设计提供了新的思路。     

Design of thin plate-type speed reducers using balls for robots

A review of the recent trends of robots would show that robots are gradually being miniaturized. However, most commercially available speed reducers suffer from the limitations in terms of structure and vibration when applied to small robots. A new speed reducer mechanism was designed to check the reducer ratio and contact points between the balls and inclined planes. Contact force analysis between the gear curves and the balls and contact force analysis between the balls and inclined planes were conducted using a numerical method and FEM analysis. This virtual prototype simulation provided essential data and analysis foundation for the physical prototype’s manufacture and testing. Meanwhile, it also provided the important basis for optimizing the tooth profile and the performance. A speed reducer was manufactured to check the performance. This manufactured thin plate-type speed reducer imposed less compressive stress on the tooth profile and the balls, which greatly increased the facility of the robot.     

点线啮合齿轮动态接触应力仿真分析与齿廓修形

针对DZLY180型硬齿面点线啮合齿轮减速器,利用SolidWorks建立其高速级齿轮副三维模型,采用Ansys Workbench对模型进行动态接触应力仿真分析,然后对其进行修形并重新建模、仿真,结果显示修形后点线啮合齿轮接触应力减小,啮入冲击得到明显改善。     

高变位齿轮的修形及降噪分析

针对海洋钻进平台减速器高位齿轮在低速重载工况中存在啮合冲击大、齿面容易胶合以及传动噪音大等问题,选取减速箱高速级的一对齿轮副进行分析建模。在齿轮所受载荷不变的条件下,改变齿轮的齿形修形量,利用Kisssoft软件对齿轮的传动误差和瞬时加速度进行对比分析,通过ANSYS软件对齿轮修形前后的齿轮模态分析验证了齿轮修形可以减震降噪的正确性。研究结果表明:合理的修形设计能有效改善啮合质量、降低齿轮传动误差和噪音;当修行量达到26μm时,传动误差和安全系数达到最佳值,相应的齿轮噪音值最低,为低速重载齿轮修形在实际工程上的应用提供参考依据。     

机器人精密减速器摆线针轮啮合传动瞬态接触性能分析

工业机器人精密减速器的传动精度和动态稳定性在很大程度上取决于摆线针轮的啮合性能。通过Creo和ANSYS Workbench相结合的数字化设计与动力学分析平台,对精密减速器第二级减速机构的摆线针轮啮合传动部分进行了三维参数化建模和瞬态动力学分析,快速、准确地获得研究所需的精密减速器参数化模型和摆线针轮动态啮合过程中摆线轮齿表面的应力和应变云图,从而得出摆线针轮在啮合过程中接触应力分布规律。采用Hertz接触理论得出的理论计算结果与上述仿真结果进行对比分析,验证了所建模型的正确性,为摆线轮进一步的齿廓优化修形提供了必要的理论基础。     

基于ABAQUS的滤波减速器的齿轮本体温度场分析

对设计的一种新型滤波传动件进行受力分析,采用C语言编程计算的方法,对滤波减速器齿轮啮合齿对的相对滑动速度及啮合齿面的单位面积的摩擦热流量进行分析计算,确定滤波减速器齿轮本体温度场热分析的边值问题、加载参系数后,应用有限元分析软件ABAQUS进行分析计算,分析齿轮的本体温度场分布情况.结果表明:在载荷一定的条件下,随着转速的增加,单位面积的摩擦热流量也随之增加,但温度场的分布不会因转速的变化而改变;齿轮上温度场分布不均匀,最高温度点出现在齿轮接触面靠近节线处,最低温度出现在轮齿端部,这会造成齿轮的热应力变形,导致减速器承载能力下降、传动精度降低、使用寿命缩短.     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

Contact finite element method for dynamic meshing characteristics analysis of continuous engaged gear drives

The dynamic meshing characteristics of gear drives have been a major concern in the design of power transmission systems as they affect vibration, acoustic noise, durability and efficiency. Gaining a more comprehensive understanding of the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives is a key to the development of power transmission systems. In this paper, a dynamic contact finite element analysis method, considering the variation of the engaged teeth pairs, the loaded elastic and contact deformations, and the sliding friction, is presented for the dynamic meshing characteristics analysis of continuous and elastic engaged gear drives. Various kinds of continuous engaged gear models under low and high speed condition are simulated and compared using the presented method. The tooth profile modification was designed based on the simulation results. Moreover, the effects of the tooth profile modification, the sliding friction and the time-varying meshing stiffness upon the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives are discussed in detail. The results show that the method is not only effective in designing and evaluating the tooth profile modification, but also in studying the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives with realistic time-varying meshing stiffness and tooth sliding friction. The present method could provide an effective tool for vibration mechanism study and dynamic design of the continuous engaged gear drives considering more influence factors.     

摆线减速器轮齿啮合的数学模型及求解

以非赫兹弹性接触问题对齿轮传动轮齿啮合进行研究，建立起了新的摆线针轮单齿啮合的柔度矩阵数学模型，并结合摆线减速器针齿修形计算，重点讨论了通过计算机编程，正确求解这一数学模型的方法。     

新型滤波减速器的创新研究

提出一种由偏心减速机构、滤波花键机构及三向止推轴承组成的新型滤波减速器(专利号CN1699793A).介绍该减速器的结构、传动原理及特点,并分析研究滤波花键机构啮合齿轮副,得出滤波花键机构渐开线齿廓不发生干涉、过渡曲线不发生干涉和齿顶圆与齿根圆不发生相碰的条件,计算出该滤波花键机构齿轮副的啮合效率.     

混凝土运输车搅拌筒减速器齿轮修形方法的研究

简要介绍了齿轮修形的原理,描述了齿廓修形和齿向修形参数选择原则与确定方法.运用MASTA软件建立混凝土运输车搅拌简减速器的完整有限元模型,并进行了齿轮修形的仿真分析和计算.比较了齿廓修形前后啮合线上的载荷波动情况,考察了不同修形参数对轮齿载荷分布和齿轮啮合性能的影响,获得了较为理想的综合修形效果.最后通过齿轮接触印痕试验验证了齿轮修形仿真分析方法的可靠性.