基于遗传算法的摆线针轮行星减速器优化设计

为了解决摆线针轮行星减速器的传动效率低、结构不紧凑的问题,建立了摆线针轮行星减速器传动效率的计算公式,以整机传动效率最高为优化设计目标,以影响效率的5个独立参数作为优化设计变量,分析了包含参数范围、强度约束及寿命限制的约束条件,构建了基于遗传算法的摆线针轮行星减速器优化设计的数学模型,并通过具体实例对摆线针轮行星减速器进行了优化,结果表明,优化后的摆线针轮减速器的传动效率提高了4.07%,体积减少了8.04%,优化效果明显,可为摆线针轮行星减速器的优化设计提供一定的理论依据和技术支持。     

摆线针轮行星传动机构的演化

摆线针轮行星传动机构的演化徐宗曜（桂林电子工业学院）摆线针轮行星减速器目前已得到普遍的应用，但在有关资料中对摆线针轮行星传动机构从机构学方面所述不多。下面将对摆线钉轮行星传动机构的演化、行星摆线齿轮的共轭齿廓、加工行星摆线齿轮的范成运动及加工机床等问...     

RV减速器行星封闭差动运动分析

通过行星传动机构实例计算,分析了行星差动机构与行星封闭差动机构的区别;分析了RV减速器由一齿差摆线针轮减速器的演化过程,提出了一齿差内啮合传动中曲柄轴为负1齿太阳轮的概念并进行传动比等效计算;等效出RV减速器的功率流简图,得出各支路传动功率分配比公式,揭示了RV减速器的行星封闭差动运动实质。对RV减速器的正向设计具有指导意义。     

一种针齿摆线齿轮传动机构及减速器

本发明提供的针齿摆线齿轮传动机构及减速器，其传动机构是由内轮、针齿、内摆线轮组成，内轮相对于内摆线轮偏心设置，与针齿啮合，针齿与内摆线轮啮合，其特征在于：所述的针齿为偏心针齿，转动轴位置固定，转动轴线分布在以内摆线轮的旋转轴线为轴线的圆柱面上。本针齿摆线齿轮机构的优点在于：每个偏心针齿自定轴转动，提高了各针齿在运动过程中的位置精度，提高了传动的平稳性和效率；有利于增加针齿与摆线轮齿同时啮合的齿数，提高传动的承载能力，从而使得本发明的传动功率超过摆线针轮行星减速器，实现了大功率传动。     

RV-C摆线针轮减速器的选用

介绍了RV-C摆线针轮行星传动减速器的结构、工作原理及特点,从负载特性和主轴承功率两个方面阐述了RV-C摆线针轮减速器选用流程,分析了平均负载转矩、平均输出转速、启动(停止)转矩、冲击转矩、力矩刚性、负载力矩、寿命等性能指标的计算方法,得到了RV-C摆线针轮行星传动减速器选型方法,并依据该方法进行了实例计算及分析。     

双摆线滚子行星传动原理初探

双摆线滚子行星减速器是近年来国外研制的一种新型减速器。本文从内、外摆线针轮行星传动原理出发,探讨了双摆线针轮行星传动和双摆线滚子行星传动的组成条件、原理及其内在关系。并讨论了一种典型的两级(双排)双摆线滚子行星减速器。本文还就双摆线滚子行星传动设计中的若干基本问题进行了扼要分析。     

基于遗传算法的摆线针轮行星减速器优化设计

为了解决摆线针轮行星减速器的传动效率低,结构不够紧凑的问题,通过推导其传动效率的公式,并对设计变量和约束条件进行研究,建立了以体积最小、效率最高为目标函数的优化设计数学模型。采用遗传算法,运用MATLAB软件编制遗传优化程序,调用遗传工具箱进行优化。优化设计结果与传统的设计相比,体积减小16.6%,效率增加2.06%,优化效果显著,从而为摆线针轮行星减速器优化设计提供一定的理论和方法。     

圆弧齿行星减速器的效率计算

圆弧齿行星传动为一种K-H-V型行星传动,如图1所示。这种传动的行星轮a为一纯圆弧齿的外齿轮,与其相啮合的内齿轮b为一装有圆柱形针齿的针轮。由于内、外齿轮齿数相差较少(常为一齿差),故为一种新型少齿差传动。圆弧齿行星减速器的结构与目前广泛使用的摆线针轮行星减速器基本相同,其工作原理是依据长幅外摆线的形成原理而动作的。     

摆线针轮行星减速器输出机构的柱销受力分析

在深入研究摆线针轮行星传动理论的基础上,分析了输出机构的柱销(柱销套)作用于摆线轮上的力,运用UG建模功能及机械系统动力学仿真分析(ADAMS)虚拟样机技术,对摆线针轮行星减速器样机进行动力学仿真。得到了柱销(柱销套)作用于摆线轮上力的曲线,分析了柱销(柱销套)对摆线轮的最大作用力及减小作用力的方法,为后续的摆线针轮行星减速器的设计研究奠定基础。     

新型针摆线行星轮减速器的优化设计

在分析现有的摆线针轮传动弱点的基础上对其进行了优化设计,优化后的新型摆线减速器相比以往摆线轮减速器来说,传动机构的输出结构更加简单、刚性也更好,且基本构件的受力更加平衡,而运动也更加平稳,因此在结合了以往传动结构的优点如承载能高和传动比等的基础上又改善了一些以往的缺点使得整体机构的体积更小、效率更高、运动的平稳性大大挺高且噪声也得到有效的控制。由于新型摆线针轮行星减速器改善了结构设计使其更加合理、科学和高效,也让新型减速器拆装变得简单便于维修。让产品的竞争力的竞争力也得到了大大的提升。     

没有针轮的摆线变速机

在摆线针轮减速机中,针轮是由针齿壳、针齿销、套3种精密零件组成;在摆线曲面的线形探索中,找到了摆线的法线运动规律,设计出摆线的法向导杆机构,用普通圆柱铣刀和砂轮沿法向导杆进给和切削,准确地创成加工各种摆线及其等距曲线.从而可以制造出纯滚动啮合的外齿和内齿摆线轮,使得由十几以致上百个零件组成的针轮只需一个内齿摆线轮取代,进而制造没有针轮的摆线减速机,使减速机的效率显著提高,单级的最大减速比由现在的87提高到200以上.     

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。     

双组摆线轮减速器的柱销均载

本文对大型摆线减速器双组摆线轮的合理布置的条件、合理布置后所得到的柱销均载和大型摆线减速器承载能力的提高等进行了论述和证明。这种结构可以此输出同速比同扭矩的摆线减速器更紧凑,体积更小,此外,它也适合于其它W机构的减速机。     

二齿差摆线针轮行星减速器的优化设计

本文分析了二齿差摆线针轮行星传动的啮合原理和强度计算方法。考虑了针齿分布、针齿与柱销强度、转臂轴承寿命等１２种约束条件，提出以针齿分布圆直径、针齿直径、摆线轮宽度、摆线轮内孔直径、短幅系数、销轴孔分布圆直径和销轴直径为设计变量，以体积最小、成本最低为目标函数的优化设计方法，研制出了该型减速器运动分析、强度计算、参数设计的一体化设计软件包。     

RV减速器摆线轮齿廓曲线的曲率影响因素研究

以工业机器人为例,对RV减速器摆线轮齿廓曲线的曲率的影响因素进行了研究。根据微分几何理论,建立摆线轮齿廓的数学模型,采用坐标变换方法推导出摆线齿廓方程,分析了摆线轮齿廓曲线的凹凸特性,求出拐点的数学解析式。根据摆线齿廓方程计算出曲率和曲率半径的参数表达式,最后推导出可以概括摆线针轮传动的诱导法曲率公式。以RV-20E减速器为例,求解出凹凸区间曲率最大值和最小值,并利用Matlab编制程序进行仿真,详细分析了机构的偏心距、针齿半径、针齿分布圆半径、针齿数对拐点所在位置、曲率变化快慢的影响规律。通过对摆线齿廓的曲率的仿真分析,偏心距和针齿分布圆半径对摆线齿廓的曲率影响显著,同时也会影响拐点位置的变化,针齿半径对其有一定的影响,但影响较小,并且不会影响拐点所在的位置。研究结果为科学地选择摆线轮最佳参数和摆线针轮传动的设计提供了一种理论依据,具有一定的实用价值。     

华人属相艺术转盘及其功能传动机构设计

属相艺术转盘是应用长幅摆线针轮传动和步进齿轮传动技术,设计的一种融合公元纪年、中国农历干支纪年及华人的生肖属相为一体的功能性艺术品。结合属相艺术转盘的功能,讨论了实现功能的技术措施,设计了齿轮传动机构,给出了传动机构的三维造型。     

重载摆线针轮行星传动针齿非赫兹弹性接触修形的研究

首次把轮齿的啮合作为非赫兹弹性接触问题进行研究，建立了摆线针轮单齿啮合的考虑各弹性变形协调关系的数学模型，并提出了一个精确进行轮齿啮合接触分析的新方法-非赫兹柔度矩阵分析法（MHFMM）。在此基础上，着重对重载摆线减速机针齿修形进行了研究。最后通过光弹性实验模型三维“冻结”切片法验证了本文理论分析的正确性。该方法已用于国产9#机型的针齿修形计算。     

摆线轮齿形最佳修正方式与修正量的确定方法

通过对修正摆线轮初始间隙的分析与比较 ,提出了一种获得最小初始间隙的正等距 负移距 转角的最佳修正方式 ,并对摆线轮修正量的合理选取 ,提供了具体的计算方法     

Development of speed reducer with planocentric involute gearing mechanism

A new speed reducer with the planocentric involute gearing mechanism, which can be replaced with a cycloid drive, is developed. This speed reducer eliminates some significant disadvantages of the cycloid drive, which are difficulty in not only designing and manufacturing the tooth profile but also meshing the gears to maintain an accurate center distance. In this paper, to avoid tooth tip interference between internal and external gears and maximize a speed reduction ratio, a pressure angle, a tooth height, a profile shifting factor and the number of teeth are simulated. We manufacture a prototype based on these simulated results of the design specifications (the rated power of 350watts, rated speed of 3600rpm and speed reduction ratio of 41:1), of which the overall size is Ф146mm×95.2mm. A power efficiency test of the prototype is carried out to compare with the cycloid drive.     

RV减速器摆线轮工艺设计及热变形仿真分析

RV减速器的核心零件为摆线轮,摆线轮的加工也是RV减速器制造的难点.通过分析RV减速器传动中摆线针齿的传动形式对摆线轮的性能要求,确定制造摆线轮的材料为GCr15,并对摆线轮的加工工艺进行了设计.为确定摆线轮加工时的磨削余量,运用ANSYS对摆线轮的淬火工艺进行仿真分析,得到其应力场分布规律和变形情况.经实验并测量实际淬火后零件的变形情况,验证了仿真结果的可靠性.为减小热处理后摆线轮的翘曲变形,设计了摆线轮回火夹具,对摆线轮的生产加工有一定的指导意义.