RV减速器的扭振动测试与诊断研究

叙述了工业机械人RV减速器在载荷惯量试验条件下的扭振动测试与质量缺陷诊断技术。根据RV减速器扭振动信号分析、结合机械转动动力学特征,识别RV减速器扭振动异常的原因,实现装配生产中RV减速器动态性能的监控与控制。研究经验表明,该技术能有效地对RV减速器性能进行动态测量和监控,助于RV减速器制造过程中的产品质量保证与提高。     

基于RV减速器理论模型的固有频率分析

为了对RV减速器系统进行共振响应分析,首先要确定RV减速器系统的固有频率.以RV-320E减速器为研究对象,考虑曲柄轴和摆线轮公转运动的切向自由度,采用集中质量法,建立了16自由度的RV减速器动力学模型.通过牛顿第二定律、定轴转动微分方程,建立了系统动力学微分方程,计算出系统的固有频率.分析了零件材料属性对1阶固有频率的影响,画出了影响曲线图.     

RV减速器振动测试与信号分析

RV减速器作为一个机械整体系统,在工作过程中必然会产生振动。利用研制的RV减速器综合性能试验装置和振动测试系统,在RV减速器上布置3个测点,对其工作状态中产生的振动信号进行测试。采集和分析了国产SHPR-20E型RV减速器在不同转速和载荷下的振动信号,并对振动信号进行时域和频域分析。通过测试分析,可以掌握RV减速器的振动特性,这为RV减速器的动力学研究、故障诊断和提取、减振降噪提供了试验的基础。     

RV减速器扭转振动的固有特性及灵敏度分析

以RV减速器为研究对象,综合考虑系统刚度和摆线轮偏心角度对扭转振动特性的影响,采用集中参数法,建立了该系统13个自由度的修正扭转动力学模型。通过求解自由振动方程得到系统固有频率及主振型,分析了摆线轮偏心角度对系统固有频率的影响。利用偏导数法分析了系统固有频率对转动惯量和刚度的影响。研究结果表明,轴承刚度为系统固有频率的关键影响因素。     

机器人RV减速器振动测试与分析

以秦川RV-40E减速器为研究对象,利用减速器综合测试平台测试不同转速下的振动信号,通过时域分析研究减速器整体振动特性,通过频域分析找到特征频率的主要峰值,对比随转速变化的频谱图得到振动特性变化规律.研究发现早期振动以齿轮碰摩特征为主,固有频率及干扰信号影响剧烈.     

RV减速器的动力学模型与固有频率研究

建立ＲＶ减速器的动力学模型并推导运动微分方程,通过求解振动方程得到系统的固有频率,并就针轮齿数对ＲＶ减速器振动的影响等进行了研究,得到对ＲＶ减速器的设计和应用具有指导意义的结论。     

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。     

基于等价模型的RV减速器扭转刚度计算

机器人用高精度RV传动对扭转刚度有严格的要求,对于RV减速器,影响其传动刚度的主要因素为渐开线行星传动以及摆线针轮传动,分别采用石川法、修正后的弹塑性力学方法对渐开线啮合刚度以及针摆啮合刚度进行计算,同时考虑了输入轴扭转刚度、转臂轴承扭转刚度以及曲柄轴与行星架之间支撑刚度,建立了RV减速器的等效扭转刚度模型。由于摆线轮与针轮之间的啮合刚度具有时变性,得到了修正后的等效扭转刚度数学模型,以RV-40E为例得到了其等效扭转刚度计算方法及结果,为后续求解RV传动系统动力学计算模型提供了理论基础。     

精密RV减速器输入齿轮轴振动分析

精密RV减速器输入齿轮轴是整机实现两级减速的重要零部件.输入齿轮轴的啮合传动状态直接决定精密RV减速器的传动性能,其模态振动特性对整机动态特性有重要影响.以RV-80E减速器为研究对象,对啮合状态下的精密RV减速器输入齿轮轴进行振动分析.在分析中,对精密RV减速器进行三维建模,通过有限元方法对输入齿轮轴在自由、轴承约束...     

RV减速器振动的在线检测研究

为了保证工业机器人的运动精度及使用寿命,针对工业机器人中核心部件RV减速器的加工及装配误差反馈,研发了一种RV减速器在载荷惯量试验条件下的振动在线检测研究技术。该技术通过加速度传感器测量RV减速器壳体振动,使用数采设备将振动信号采集到上位机,使用DEWESOFT软件进行采集参数的设定以及数据的处理与分析,得出RV减速器振动性能曲线。根据振动检测数据研究分析,结合RV减速器各部件及传动结构的特征频率计算,可以有效地反馈出RV减速器的加工及装配误差。经验表明,通过该技术可以有效地保证了产品的合格率,从而保证工业机器人的运动精度及使用寿命。     

机器人用RV减速器传动误差的测试

从定义、分类及来源等方面对传动误差进行了介绍,设计研制了一套能进行传动误差测试的试验装置,并以日本帝人RV-20E减速器为测试对象,进行了传动误差的测试试验,对测试的数据进行了处理分析,用试验结果验证了试验装置的合理性。     

机器人用RV减速器综合性能测试系统研究

提供一种对中装置和一种机器人用RV减速器综合性能测试系统,该测试系统包括空载传动精度测试模块、加载传动精度测试模块,刚度、回差测试模块、保精度寿命测试模块和传动效率测试模块,能够较高精度测量不同系列、不同规格的机器人用RV减速器的运动精度,刚度、回差、保精度寿命和传动效率,为机器人用RV减速器的批量化设计与制造提供检验标准,保证产品在使用前有较高的合格率,同时也为提高机器人用RV减速器的性能参数提供了检验标准。     

RV减器的动力学模型与固有频率研究

建立ＲＶ减速器的动力学模型并推导运动微分方程,通过求解振动方程得到系统的固有频率,并针轮齿数对ＲＶ减速器振动的影响等进行了研究,得出对ＲＶ减速器的设计和应用具有指导意义的结论。     

RV减速器回差分析与实验测试研究

以自制的高精度RV减速器为研究对象,针对传动原理与结构特点,采用灵敏度指数分析,对RV减速器参数进行优化设计,得出了理论减速器的几何回差的理论值,通过实验验证了该方法的有效性。研究结果理论几何回差值计算为0.397'~0.859',而实验测试回差值为0.93'。通过实验验证测试结果与理论计算结果对比分析验证,该自制的RV减速器回差满足减速器的使用要求。该研究为RV减速器的研发提供了理论依据。     

RV减速器整机扭转刚度及回差有限元分析

以某型号RV减速器作为整机扭转刚度的研究对象,建立了包含摆线轮和行星轮轮齿的啮合刚度、各弹性构件以及曲柄轴承刚度的整机有限元模型。在对摆线轮进行等距和移距综合修形的基础上,对受力变形的RV减速器整机扭转刚度进行了分析计算,同时与通过扭转刚度实验所得到的实验数据进行了对比,最大扭转刚度为278.8 N·m/('),最小扭转刚度为247.1 N·m/('),但平均刚度数值偏大10.85%,回差偏小8.9%,说明利用有限元对扭转刚度和回差进行仿真分析是可以参考借鉴的。     

不同转矩负载条件下RV减速器传动误差试验测试

目前RV减速器产品出厂前的传动误差性能检测均是在空载条件下完成的,难以反映减速器在负载条件下的真实传动精度性能。针对这一问题,搭建具有负载转矩加载能力的RV减速器传动误差检测试验台,制定减速器输出精度测试方案。在此基础上,以RV-20E型号减速器为试验对象,探讨不同负载转矩下减速器传动误差变化特性。     

RV减速器输出机构扭转刚度分析计算

输出机构在传动系统中由于受减速比影响较小,其产生的扭转变形对RV减速器传动精度会产生重大影响。以RV-250AII减速器为研究对象,研究了传动链上各机构变形对整机传动精度的影响;基于应力函数法对输出机构的扭转变形进行了分析;利用有限元法得到输出机构的变形量,对其扭转刚度进行了计算,其结果与产品实验数据非常接近;并评估了输出机构在过载情况下的表现。论文结果可为计算减速器整机刚度和降低机器的扭振提供参考。     

RV减速器回差及刚度测试系统研究

回差及刚度是RV(Rotate Vector)减速器重要性能指标,研发了一套高精度回差及刚度测试系统。提出了固定输出端、输入端加载,测试输入端转角的测试方式,通过输入-输出转矩对应关系及输入-输出角度对应关系换算,对RV减速器数据进行处理。提出了RV减速器刚度曲线拟合分析模型,并以RV-40E-121型号减速器为对象进行了测试,得到了该减速器的刚度曲线,根据数据分析,得到该减速器回差及刚度性能符合指标。结果表明,该测试系统是合理的。     

高精密RV减速器传动效率测试与分析

基于RV减速器的工作原理,设计开发了能够满足不同规格RV减速器安装要求的组合式、模块化传动效率测试平台及其测控系统和软件系统,采用正交试验方法,对自主研发的RV-40E样机进行传动效率测试,对测试数据进行极差和方差分析。结果表明,对RV减速器传动效率影响程度从大到小的因素分别为输出转矩、输入转速和输出转矩的交互作用,输入转速、输出转矩为显著因素,其余为非显著因素。     

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。