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;利用所提优化设计方法求得所需的修形参数及齿廓曲线。通过与等距修形、移距修形及拟合转角修形方法的比较发现,基于粒子群优化算法的摆线轮齿廓修形方法中针齿最大接触力分别减少了15.9%,16.0%和11.8%,提高了RV减速器的承载能力和寿命。     

RV减速器摆线轮齿廓多目标修形的优化与研究

在RV减速器的修形过程中，存在难以保证RV减速器承载能力和传动精度能够综合提升的问题，且以往关于修形的研究大多数都是单目标修形，为此，提出了一种以RV减速器承载能力和回差为目标的优化方法，并使用RV减速器综合性能检测台对修形后的RV减速器进行了回差动态实验。首先，考虑了摆线轮修形后的齿廓方程以及修形所需要RV减速器的具体参数，并对标准摆线轮产生的接触力进行了分析；然后，确定了摆线轮和针齿最大接触力的位置，得出了摆线轮齿作用力的计算方法；比较了摆线轮与针齿之间的初始啮合间隙以及摆线轮与针轮变形量的大小，对同时啮合的齿数进行了判断，采用MATLAB迭代计算的办法，计算了准确的最大接触力，并使用赫兹公式算出了最大接触力；最后，分析了不同的修形方式对回差的影响，并建立了多目标优化模型，采用改进后的NSGA-Ⅱ算法gamultiobj遗传算法进行了寻优，求解得到了最小适应度下的较优修形量；为验证该修形方法的准确性，使用RV减速器综合性能检测台对修形后的RV减速器进行了回差动态实验。研究结果表明：经过优化后摆线轮齿间最大接触应力相较于等距修形和移距修形分别降低了11%和13%,优化后的回差为0.0...     

RV减速器摆线轮齿廓的逆向主动修形方法

齿廓修形设计是RV减速器摆线轮设计制造过程中的关键环节,但目前摆线轮齿廓修形设计未考虑其齿廓误差和运动精度对齿廓形状的影响关系,为此,提出一种综合考虑齿廓误差和传动误差影响的摆线轮齿廓逆向主动修正方法。通过对RV传动摆线针轮进行轮齿接触分析,以抛物线修形方法中的修形系数ac、常数项系数b、失配参考点处啮合相位φ0角作为齿廓修形变量,以传动误差最小为目标函数,建立齿廓逆向修形数学模型,最终求解得到满足RV传动精度要求的最佳齿廓。该方法综合考虑了摆线齿廓形状变化与啮合特性和传动精度之间的交互影响,同时,在保证啮合特性和运动精度情况下,可获得更加符合工程实际的摆线轮设计齿廓,保证了RV减速器摆线针轮副的装配工艺性,对RV传动性能预控、齿廓修形质量及运动精度改善提供理论和技术支撑。     

摆线轮齿廓指数修形接触受力和传动精度研究

RV减速器因其精度高、效率高、体积小等优势,在机器人领域占主导地位。摆线轮作为RV减速器的关键部件,直接影响着RV减速器传动系统的各项性能。为了提高摆线针轮的啮合性能,将针齿半径构造为关于转角的指数函数进行修形,建立修形后的齿廓方程。结合算例,对比修形前后的摆线轮齿廓曲线和曲率半径,计算了修形后曲柄旋转0°～360°时摆线轮与针齿的接触压力和传动误差。指数函数修形在摆线轮工作段保持了理论齿廓曲线,克服了传统修形方法修形量偏大的问题,保证了啮合的平稳性,并提高了摆线轮的强度和传动的精度。     

基于修形参数的摆线齿轮可靠性优化设计

在分析包含齿廓修形参数的摆线齿廓方程以及啮合齿廓之间接触应力的基础上,提出了一种新的基于修形参数的摆线齿轮可靠性优化设计方法,通过采用复合形法对Ｘ７－１／８７摆线齿轮进行了可靠性优化设计,证明本文的方法是实用而且是可行和有效的。     

RV减速器摆线针轮传动精度控制的研究现状及需要解决的技术问题

在大量查阅的基础上,对国内外有关摆线轮的修形、摆线针轮传动精度控制以及RV减速器动力学等研究动态做了介绍,并对摆线针轮传动在修形技术、制造技术和制造装备开发方面需要解决的关键技术进行了分析探讨。     

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。     

齿廓偏差影响下的RV减速器摆线针轮啮合间隙计算

摆线针轮啮合间隙对RV减速器的啮合传动性能及运动精度影响很大,因此,啮合间隙的准确计算是摆线针轮接触特性研究中很重要的内容。目前,国内对啮合间隙的计算大多是以理论设计齿廓为基础,未考虑摆线轮在修形设计加工过程中的齿廓偏差,所以,计算得到的理论啮合间隙与实际啮合间隙不一致。为此,综合考虑齿廓偏差的影响,提出一种摆线针轮啮合间隙的新计算方法,从工程和数学的角度获得了轮齿啮合的真实间隙。通过将摆线轮的齿廓偏差在理论齿廓上进行有效叠加,基于非均匀有理B样条重构得到高度逼近实际加工齿面的数字化齿面;根据建立的摆线针轮传动接触分析模型,运用微分几何原理计算针齿中心至摆线轮齿廓的最小距离,得到齿廓偏差影响下的准确啮合间隙值,为RV减速器摆线针轮副的传动性能研究及齿廓修形设计提供了新的思路。     

基于压力角的摆线齿廓修形方法

针对机器人RV减速器摆线轮,在等距修形方法的基础上,将修形量以线性和多项式方式变化,推导了修形后的摆线齿廓方程。基于压力角变化规律,通过控制齿根和齿顶的最大压力角和最大修形量,可以控制齿廓曲线修形区间不同位置的修形量。所提出的基于压力角的修形方法与传统修形方法最大的不同是:在摆线轮工作段,摆线轮齿廓为标准齿廓,非工作段与工作段是光滑连接的。在VB中编写了摆线齿廓的修形程序,对不同修形量和压力角时的修形区间和啮合力进行比较,结果表明,不同压力角所对应的工作区间是不同的,而基于压力角的分段修形方法下的啮合力分布更加均匀。     

基于神经网络的变厚齿轮RV减速器动态优化设计

利用BP神经网络的高度非线性映射能力,建立了变厚齿轮RV减速器设计变量与其动态参数之间的映射关系,解决了动态优化设计中目标函数难以建立的难题,使复杂的动态优化问题转化为一个简单的普通优化问题,为在系统设计阶段就能够得到具有良好动态特性的结构方案提供了一种新途径。     

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。     

Meshing Efficiency Analysis of Modified Cycloidal Gear Used in the RV Reducer

Cycloidal gears play an important role in the performance of rotate vector (RV) reducers. In this article, numerical analysis of mixed elastohydrodynamic lubrication (EHL) is applied to establish a meshing efficiency model for a modified cycloidal gear. A theoretical efficiency formula is derived and the effects of modification amount and short-amplitude coefficient on efficiency parameters are analyzed, including contact load, relative speed, oil film pressure and thickness, and friction coefficient. The simulation results show that the meshing efficiency is almost unchanged when the modification amount changes, whereas it increases with an increase in the short-amplitude coefficient. Efficiency experiments for an RV reducer with different cycloidal gears are carried out to verify the simulation results. The meshing efficiency analysis in this article contributes to the optimal design of cycloidal gears used in RV reducers.     

滤波减速器轮齿齿形修形及分析

介绍了滤波减速器的结构及传动原理,分析了滤波减速器轮齿齿形修形的原因,同时选用适用于工业生产的修形量、修形曲线及修形长度计算方法,对样机进行了实例计算。并用ANSYS对修形前后齿轮啮合过程进行动态接触有限元分析,比较修形前后轮齿表面接触应力的变化,验证了修形效果。最后对样机进行了振动测试实验,进一步证明了轮齿齿形修形可以起到减振降噪的效果。     

一种摆线齿轮齿形设计方案

通过对渐开线齿轮与摆线齿轮的齿形进行对比分析 ,提出一种新的摆线齿轮齿形设计方案 :将摆线齿轮左、右齿面的设计齿形取为理论摆线齿形 ,同时使摆线齿轮具有所需的齿厚减薄量。认为采用该方案可提高摆线针轮传动的承载能力和运动精度。给出了采用成形法和展成法获得该齿形的方法和措施     

三环减速器承载能力分析

通过有限单元法，对三环减速器的多齿啮合效应进行了分析，得到了三环减速器传动时的实际接触齿数、啮合齿载荷分配以及von Mises应力变化规律，揭示了三环减速器大承载能力的本质。     

RV减速器摆线轮磨损量的数值计算与分析

基于Archard磨损模型和Hertz接触理论为理论基础,将摆线轮齿廓啮合区域离散化,建立了摆线轮磨损的计算模型;根据该计算模型分析了各啮合点处滑动系数、磨损率、磨损量与啮合相位角之间的关系,并进行曲线拟合.结果表明,建立的数值计算方法可以实现对不同修形方法、不同尺寸、不同工况条件下摆线针轮齿廓磨损量的定量计算.     

最优保存遗传算法在双摆线齿轮减速器设计中的应用

针对双摆线齿轮减速器的配齿计算难度较大的特点。对配齿计算问题进行分析建模,应用最优保存策略构造遗传算法并选择合适的编码解码和个体评价方法对其进行求解,同时结合计算实例加以验证,取得了令人满意的结果。     

机器人用高精度RV传动中摆线轮修形对回差影响的研究

本文在分析影响机器人用高精度ＲＶ传动回差的各主要因素的基础上,重点分析了摆线轮修形对回差的影响,并建立了其数学模型,确定了摆线轮的修形方法。