机器人RV减速器摆线轮制造误差测量新方法

提出了以节点为单齿参考点测量摆线轮制造误差的新方法。建立了摆线针轮传动的理论模型和误差测量模型,规划了测量路径,开发了测量驱动软件,并运用针摆传动的啮合原理及复杂曲面测量理论等,得到了摆线轮制造误差。在国产齿轮测量中心上对摆线轮实际齿廓进行了齿廓、齿距误差测量,对比了不同测量参考点下的测量结果,验证了测量新方法的正确性。     

RV减速器的优化设计

针对RV减速器以体积最小为目标进行了优化设计,对目标函数和约束条件进行了理论分析,并对复杂的约束条件进行了简化处理。应用Matlab软件进行优化设计计算,并与参考文献进行对比,验证优化设计的准确性和合理性。     

RV减速器结构优化设计

RV减速器广泛应用于工业机器人结构中,RV减速器的性能对机器人性能有直接影响。传统的减速器设计主要是在已知参数的情况下,人为的依据减速器设计方案计算设计,设计时间较长,并且具有设计沉余;本文以RV减速器质量最小为优化目标,对减速器进行优化设计,并且通过MATLAB进行优化计算,结果表明减速器在满足工作性能的前提下,相对传统计算方法质量明显减小,并且提高计算效率,为后续相似设计提供参考依据。     

RV减速器的谐响应分析

摆线轮和曲柄轴是RV减速器的重要部件,其弯曲变形是RV减速器的主要失效形式之一。以RV-250减速器为研究对象,建立了RV-250减速器无干涉模型;基于周期输入的特点,利用有限元法进行了RV减速器在额定转矩条件下的动力学谐响应分析,得到关键部件摆线轮和曲柄轴幅频响应曲线,得出固有频率、响应幅值等动力学指标,结果表明,偏心轴的激振力在360 Hz左右会导致摆线轮的弯振和轴向变形,为摆线轮和曲柄轴的优化设计提供了理论依据。     

RV减速器数字化设计平台

介绍了利用C#语言及SolidWorks二次开发技术对RV减速器数字化设计的关键技术和方法,深入研究了RV减速器参数化的过程,实现了从输入整体目标参数到零件具体参数的数字化过程,开发了RV减速器参数优化设计的CAD系统平台,并结合数据库实现对零件参数的管理.     

RV减速器模态特性分析

为了揭示针齿圈刚度对RV减速器固有特性的影响规律,建立了考虑针齿圈支承刚度、轴承刚度、轮齿啮合刚度和曲柄轴弯曲刚度等多种影响因素的平移-扭转耦合动力学模型。以某型号RV减速器为例,仿真分析了系统的固有频率及振型,归纳得到了两种典型振动模式,并讨论了针齿圈支承刚度和轴承刚度对减速器固有频率的影响。结果表明：随着针齿圈支承刚度的变化,RV减速器系统中存在模态跃迁和相交的现象。研究结果为该类RV减速器的参数优化设计提供了参考。     

RV减速器的运动学研究

分析了RV减速器的运动原理,包括RV减速器的构成、运动传递过程以及各构成部分的运动原理,推导了RV减速器各种安装方式下的传动比的计算公式,总结了RV减速器各运动件的运动关系,并对其中与受力分析相关的运动关系作了说明。     

RV减速器动力学特性研究

以RV160-E型减速器为研究对象,综合考虑两级传动的影响因素,建立了十六自由度的RV减速器整机动力学模型。根据牛顿定律和广义坐标法建立了关键零部件的动力学方程,计算出系统的固有频率及相应振型。对主要零部件进行了模态分析,计算出它们的固有频率和振型,分析表明摆线轮的固有频率不在整机的固有频率点上,观察振型图发现应提高曲柄轴行星轮啮合处的刚度。分析结果为曲柄轴的优化设计提供了参考依据。     

精密RV减速器受力分析

机器人RV减速器中摆线轮,轴承是RV减速器的重要零部件,其受力大小有较大影响。以RV-80E减速器为研究对象,对摆线轮与摆线轮支撑轴承,进行受力分析计算,并使用UG软件进行运动仿真,验证其受力准确性。得出轴承受力与曲柄轴角度,摆线轮针齿受力变化曲线,为相关研究RV减速器零件的优化分析和应用提供了数据支持。     

RV减速器扭转刚度计算

扭转刚度是影响机器人运动精度、定位精度和重复定位精度的重要参数之一,本文通过对RV减速器内部齿轮副啮合刚度和各类型轴承刚度理论计算,提出了建立两个RV减速器虚拟样机,即在齿轮传动专业软件Romax中建立虚拟样机1,计算出系统变形引起的扭转刚度K1;同时在通用仿真动力学软件中建立虚拟样机2,计算出RV减速器回滞曲线,通过回滞曲线计算出扭转刚度K2,采用弹簧串联原理,计算了RV减速器扭转刚度K并通过试验验证了此方法的正确性。     

RV减速器可靠性优化设计方法

根据RV减速器的结构特点,建立了主要承载部件的时变模糊可靠性分析模型,讨论了相关零件在服役期间内的可靠度变化规律,结果表明摆线轮是影响整机可靠性的最薄弱零件.根据最薄弱环节原则,以摆线轮的可靠度和整机的体积为优化目标,提出了RV减速器可靠性优化设计方法.对样机分别进行了常规优化和可靠性优化设计,对比优化结果,显示后者能...     

RV减速器性能试验研究

介绍了RV减速器的主要性能指标,详细介绍了RV减速器启动力矩、传动精度检测原理与装置,通过对比试验的方法研究了单位自主研制的RV减速器的性能,对测试数据进行了分析,在此基础上探讨了提高RV减速器性能的方法。     

RV减速器虚拟样机仿真技术研究

利用Pro/E和ADAMS建立了RV-250减速器多刚体动力学模型,针对RV减速器主要传动部件如输入轴、行星轮、摆线轮和行星架进行了虚拟仿真分析,将理论计算数据与仿真数据对比分析,分析表明所建模型正确、合理、动力学性能稳定、均载能力强,所得结果为机器人用RV减速器的优化设计、振动和噪声分析提供了理论基础。     

RV减速器零部件的选配研究

根据RV减速器传动原理及其结构上的特点,建立了二级传动零部件的尺寸链,在满足RV减速器装配精度要求的前提下,以剩余的零部件数量最少为目标,建立了RV减速器选配问题的数学模型,利用多目标遗传算法对该问题进行了优化求解,最后通过实例对该方法进行了验证,提高了装配成功率,对RV减速器的批量化生产具有重要的参考意义。     

RV减速器动态特性研究综述

RV减速器作为工业机器人系统的高精密减速传动装置,在工业机器人产业化方面起到关键性作用。就RV减速器传动过程中零部件的弹性变形、激励因素以及复杂的接触关系对减速器动态特性的影响问题,综述了RV减速器固有特性、动态响应、动力稳定性、系统参数对系统动态特性的影响等方面的研究内容,阐述了国内外学者对RV减速器动态特性的研究进展,指出了建立多个虚拟样机模型以及如何实现对虚拟样机的实验验证是RV减速器动态特性研究的热点问题。     

RV减速器故障诊断方法研究现状

RV减速器作为机器人及高精密传动系统等领域的核心部件,得到了广泛的应用。然而由于其内部复杂的结构组成、严峻的工作环境和复杂多变的工况,导致RV减速器出现故障的形式呈现多样性。为防止减速器的故障扩大化和避免经济损失,健康监测和故障诊断为RV减速器的运行提供了保障。对RV减速器的故障诊断方法进行了综述,详细介绍了国内外学者利用动力学模型分析、信号分析及其他分析对RV减速器进行故障诊断的方法,并整理了不同方法的差异。最后总结了RV减速器故障诊断方法的优缺点,并展望了需要进一步开展的研究方向。     

RV减速器传动系统动力学特性分析

为深入研究工业机器人用RV减速器动力学特性,采用集中参数法,综合考虑啮合阻尼、时变啮合刚度以及综合啮合误差,建立了RV传动耦合扭转动力学模型,通过数值解法对建立的动力学方程进行求解,得到其振动位移、振动角速度响应及各齿轮副动态啮合力。基于UG与ADAMS建立RV减速器动力学模型,进行仿真分析实验,验证动力学模型的正确性。通过改变啮合刚度分析了啮合力的变化,随着啮合刚度的增加,在一定范围内,传动过程中的啮合力更加稳定,为RV减速器的故障诊断和优化设计奠定基础。     

RV减速器综合参数测量方法研究

RV减速器是工业机器人的重要组成部分,其综合性能情况很大程度上关系着机器人姿态控制的精密程度。通过对RV减速器的测量原理进行分析,研究了RV减速器各项综合性能参数的测量方法,并设计了测量流程以及每一项参数数据的处理方法,实现了不同型号RV减速器各项综合性能参数的自动化测量,可靠地配合了测量仪机械结构和硬件系统,避免了复杂的人工测量。完成传动误差、回差、扭转刚度、静摩擦力矩和动摩擦力矩5个项目的误差测量。检测结果证明了测量方法的实用性和有效性,为改进RV减速器的生产和加工工艺提供了有效手段。     

RV减速器核心零件模态分析

RV减速器传动精度主要受摆线针轮传动精度的影响,摆线轮和针轮的动力学状态直接影响到整机性能。以RV-40E减速器为研究对象,建立了摆线轮和针轮的三维模型,并利用有限元法进行模态分析,获得核心零件摆线轮和针轮两种工作状态下的各阶固有频率和振型。结果表明,摆线轮啮合频率在1 820 Hz时容易引起摆线轮和针轮的共振变形,摆线轮轮缘部分以及针轮与骨架油封连接的凸缘部分比较敏感,容易引起变形;增大针轮凸缘半径并在骨架油封外缘添加肋板可以提高针轮固有频率,避免共振;为摆线轮添加加强筋不能避开啮合频率;更换摆线轮材料,选择弹性模量更大的GCr15可以使摆线轮避开啮合频率,避免共振;优化后的摆线轮和针轮的模态分析结果为RV减速器的后续动力学分析提供了理论依据。     

RV减速器传动精度的研究

阐述了国内外学者对RV减速器传动精度的研究从静态领域向非线性动力学领域进展的状况,对有关传动精度的研究方法及其重要结论进行了归纳分析,并指出RV减速器内部零部件变形、摩擦力及误差相关性对减速器传动精度的影响是今后研究的热点问题。