RV减速器参数化建模及3D打印快速成型实现

RV减速器是工业用机器人的核心传动部件,是在传统摆线针轮、行星齿轮传动装置基础上发展起来的一种适用于高精密传动的新型传动装置。文中以RV减速器零部件设计为研究对象,介绍了RV减速器的传动原理和系统组成,阐述了标准摆线轮的参数方程,重点讨论了基于Autodesk Inventor软件平台的摆线针轮的参数化建模方法。针对RV齿轮减速器的虚拟样机三维模型,应用光固化快速成型技术制成实物模型,制件尺寸和表面精度较高,为后续整体结构的论证和重要零部件的研发提供了可行性帮助。     

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。     

工业机器人用减速器轴承的开发与应用

阐述了工业机器人用减速器的现状,分析了RV减速器、谐波减速器以及摆线针轮减速器的不同特点,指出了机器人用减速器轴承的性能要求,并分类介绍机器人减速器轴承的种类及特点。     

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...     

打破依赖进口的局面 齿轮企业更看重技术

<正>近日,在2017中国齿轮产业市场需求技术支持及产融合作研讨会上,就传统齿轮行业如何发展进行了探讨。"与通用减速器相比,RV减速器对运动精度指标的要求更加苛刻,"齿轮分会副秘书长邓效忠在其《机器人RV减速机摆线轮精密制造技术及装备》的发言中透露说,国外     

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。     

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。     

啮合状态下精密RV减速器摆线轮模态振动特性分析

精密RV减速器中摆线轮与针齿壳的啮合传动状态直接决定了整个减速器整机的传动性能,而核心零件摆线轮的模态振动特性对整机动态特性具有重要影响.在建立RV减速器三维模型的基础上,采用有限元法分别分析了摆线轮在自由、轴承约束以及啮合工作三种状态下的模态特性,得到了摆线轮在三种约束状态下的频率分布和振型特性.分析结果表明:在轴承约束和针齿壳约束共同作用的啮合工作状态下,摆线轮模态特性更符合实际工作状态,其固有频率显著提升,且各阶振型也发生了相应变化.该项研究为RV减速器系统的动态特性和啮合特性分析提供了有益参考.     

RV减速器摆线针轮啮合间隙影响因素的分析

啮合间隙是影响RV减速器摆线针轮传动精度的主要因素,为保证摆线针轮的传动性能,对RV减速器摆线针轮啮合间隙的影响因素进行了分析。通过对比不同修形方式下初始啮合间隙的MATLAB函数图像,得出初始间隙最小、最佳的修形方式。通过理论计算,分析各影响因素对RV减速器摆线针轮啮合间隙的影响程度,进而确定主要的影响因素。     

RV减速器摆线针轮传动部分啮合特性仿真分析

摆线针轮传动部分是RV减速器的关键结构,摆线针轮传动综合啮合刚度的确定是进一步研究RV减速器动态特性的基础。基于Hertz接触理论推导了摆线针轮传动单齿对的等效接触刚度公式,确立了单齿对接触刚度的求解参数,建立了含有以同时参与啮合针齿数为叠加参数的摆线针轮综合刚度模型,为确定同时参与啮合的针齿齿数,在计及摆线轮修形、针轮中心圆直径误差并将摆线轮进行柔性处理的情况下,基于ADAMS对某型RV减速器整机进行了动态仿真;仿真结果直观显示了同时参与啮合的针齿数以及针齿受力受负载的影响效果。     

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减速器摆线轮轴承的受力分析与寿命校核

以RV减速器为研究对象,对RV减速器的传动转矩、曲柄轴、输出轴、摆线轮进行受力分析,确定摆线轮与针轮啮合的齿数,并对修形齿形摆线轮与针轮啮合时各齿的接触变形量及啮合作用力进行计算。对RV减速器摆线轮轴承的承载能力进行计算与分析,得到圆锥滚子轴承和保持架组件的径向载荷。根据圆锥滚子轴承的外载条件,应用Romax Designer软件对圆锥滚子轴承进行内部载荷分析与寿命校核,进而全面掌握摆线轮轴承在RV减速器中的承载能力和工作性能。研究结果表明,摆线轮轴承的载荷工况及可靠性对RV减速器的传动性能有重要影响。通过对RV减速器传动系统的载荷进行计算与分析,可以得到摆线轮轴承的内部载荷、接触应力、寿命,能够有效指导摆线轮轴承的设计。     

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。     

新型齿链式行星减速器的运动动力分析

齿链式行星减速器是摆线针轮行星减速器的演化,它用套筒滚子链的套筒滚子代替针轮,以链轮代替摆线轮,从而使制造、安装、维修简化,成本降低。根据我们的设计、制造及使用情况来看,完全可与摆线针轮行星减速器相媲美,(有关制造、试验及使用情况见下文),因此其发展前景极大。     

新型RV减速器传动特性研究

RV减速器是工业机器人的关键零部件,文中提出一种运用内摆线行星传动原理的新型RV减速器。该减速器结构紧凑、易于制成中空结构。利用三维建模软件建立新型内摆线RV减速器的三维模型,运用动力学仿真的方法建立多刚体动力学模型。对新型RV减速器的主要传动部件进行虚拟样机仿真,分析了减速器主要传动部件的速度和角速度,摆线轮与针齿的接触力。并运用有限元方法对关键零部件和整机进行模态分析。仿真结果证明了新结构设计的合理性和动力学性能的可行性。文中研究结果可以为相似结构的内摆线或RV减速器的设计和分析提供参考。     

精密RV减速器摆线轮设计与力学分析

精度RV减速器是工程机械以及工业机器人的关键部件,具有传动比大、精度高、传动平稳、承载能力强等优点,摆线轮是RV减速器的关键零件。现在分析RV减速器整体结构的基础上,提出摆线轮齿廓方程和建模方法,并在有限元软件中分析摆线轮的应力状态和变形量。     

摆线轮基本齿形参数与RV减速器啮合刚度的关系

随着科学技术的创新与发展,工业机器人在实际生产中的应用越来越广泛。作为衡量RV减速器的重要指标,啮合刚度将直接影响工业机器人的性能。通过分析考虑摆线轮修形对初始间隙及啮合齿数的影响,完善了啮合力的计算公式。根据Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合刚度模型。在此基础上,分析了摆线轮基本齿形参数与啮合力及啮合刚度之间的关系,并通过动力学仿真验证了公式及模型的正确性,对RV减速器啮合刚度的提高具有一定的理论指导作用。     

RV传动啮合齿形参数化设计及其软件开发

RV(Rotate Vector)减速器是工业机器人的关键元器件之一,啮合齿形设计是RV传动设计的重要环节。根据RV传动基本几何参数之间的关系及短幅摆线与长幅外摆线的不同齿廓特点,提出相应的参数化设计方法;以Auto CAD软件为平台,采用Auto Lisp语言开发了正/负一齿差、正二齿差、正三齿差等典型少齿差短幅摆线针轮传动及长幅外摆线针轮传动的参数化设计软件,提高了设计效率。     

摆线针轮承载能力优化设计

摆线针轮是RV减速器中主要组成部分之一,为了进一步提高RV减速器的承载性能,提出了一种以摆线针轮接触应力、啮合刚度为优化目标函数的多目标优化设计方法。为了优化其承载性能,以针齿分布圆半径、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度为设计变量,构建了接触应力最小、啮合刚度最大的优化数学模型,使用Matlab调用其优化工具箱中的遗传算法进行了求解。优化设计后的结构与原结构相比较,接触应力减小,啮合刚度增大,摆线针轮的承载性能获得改善。研究为RV减速器的设计提供了一种新的方法。     

RV减速器动载特性建模与分析

RV减速器是工业机器人的核心部件,而动载特性又是其结构设计的核心问题。文中针对RV减速器结构复杂、动力学分析理论建模难度大等特点,基于虚拟样机技术,采用Pro/E参数化建模和ADAMS软件,建立了RV减速器的动力学模型。以针齿与摆线轮的啮合力为目标,研究分析了各项设计参数对啮合力的影响及其规律,结果表明,啮合力随摆线轮齿数、短幅系数、针齿中心分布圆半径的增大而减小,啮合力和针齿半径之间呈非线性关系,摆线轮齿数、短幅系数、针齿中心分布圆半径是影响啮合力的主要因素,针齿半径的影响幅度相对较小;并探讨了各参数对RV传动的影响,研究结果对RV减速器的设计具有重要的指导意义。