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。     

机器人用RV减速器动态性能试验系统研究与应用

以机器人用RV减速器为研究对象,针对其传动效率及承载能力等动态性能指标,结合其结构特点,分析并设计机器人用RV减速器动态性能试验系统及相应的PLC数据采集系统。通过结构设计、理论分析和试验验证的方法,研究了试验系统的测试效果。结果表明,该试验系统能够满足多型号RV减速器传动效率及承载能力等动态性能的测试要求,提高测试效率,降低测试成本;某国产RV减速器在传动效率、承载能力等方面均不及某进口RV减速器水平;对比测试的结果与理论值接近,测试方法正确。     

基于虚拟仪器的减速器试验台测控系统设计

所述减速器试验台是用来对RV(旋转矢量)减速器与谐波减速器关键性能进行测试的试验装备。基于测控技术、虚拟仪器技术,在采用通用硬件的条件下设计了一套既满足试验要求、集成度高,又具有良好人机交互的减速器试验台测控系统。试验台已交付使用,为用户节省了工作成本、提高了工作效率,证明了该减速器试验台测控系统设计的可行性。     

RV减速器试验装置研制及测试分析

研制一台RV减速器试验装置,可以对RV减速器进行机械传动性能的测试,亦可对RV减速器进行故障诊断与监测和疲劳寿命试验。试验装置由机械系统、测控系统和软件系统组成,自动化测量机械传动性能参数和获取故障信号。利用本试验装置对国产SHPR-20E型RV减速器进行了传动效率、传动误差和回差试验,测量效率高、结果准确。验证了本试验台可以快速准确地测量RV减速器的相关性能,以期分析优化和提升RV减速器的整机性能。     

机器人用RV减速器综合性能试验台技术研究与开发

针对RV减速器的各种性能及精度的试验检测,研制了RV减速器综合性能试验台,可完成传动精度、扭转刚度、背隙、启动停止转矩及空载摩擦转矩等项目测试。试验台基于光、机、电等先进测量技术,提出了光栅高频细分、精密装配和误差补偿等专有技术,实现了高达1″的高精度测量和多性能综合测量,并实现了系列化。通过用户使用验证,完全满足工程试验测试需求。     

新型机器人用RV减速器测试平台的设计与试验分析

以机器人用RV减速器为研究对象,针对影响其主要精度和性能的项目指标,结合其结构特点,分析并设计新型机器人用RV减速器测试平台及相应的Pl C数据采集及控制系统。通过结构设计、理论分析和试验验证的方法,研究了测试平台的精度和测试效果。结果表明:该测试平台能够满足多型号RV减速器多项主要性能参数的测试要求,提高测试效率,降低测试成本;实际对比测试结果显示部分国产RV减速器在扭转刚度、回差和角度传递误差等方面均不及进口减速器水平;对比测试的结果与理论值接近,测试方法正确,可为其他类型机器人用精密减速器的测试提供参考和依据。     

高精度机器人减速器静态性能测试试验研究

在分析RV减速器主要性能要求的基础上,搭建RV减速器静态精度测试台及其控制和数据采集系统,并对系统进行调试和误差分析,使测试结果真实可靠。以某型号RV减速器为试验对象,研究RV齿轮轴承孔公差等级对其传动精度和扭转刚度的影响。结果表明:测试台能够满足RV减速器主要性能测试需求,测试结果贴近实际;RV齿轮轴承孔与曲柄轴轴承接触充分的情况下,RV减速器传动稳定性和抗变形能力显著增强,RV3(M5)的传动精度比RV1(K5)提高了36%左右,扭转刚度比提高了约15%。     

RV减速器综合性能检测试验台的设计

在考虑试验台设计成本与测量参数精度等综合因素的前提下,将驱动部分、支撑部分、连接部分、精密检测部分组装为试验检测装置,通过结合被测减速器相关测试标准,搭建了可以在不同的工作状态下运行的高精度RV减速器综合性能检测试验平台。该平台能够对被测减速器进行传动比、传动效率、传动误差、传动精度、扭转刚度等指标的测量与计算,为RV减速器的研究和发展提供了一定的试验基础。     

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。     

基于键合图的RV减速器动力学仿真

为研究RV减速器系统的弹性特性、齿轮间啮合刚度和阻尼对系统动态特性的影响,需要对系统进行建模和仿真分析。简述了RV减速器的结构、传动特点并对功率流进行分析,基于键合图理论建立RV减速器的动态仿真模型,推导出系统的状态方程,用Matlab进行系统动力学仿真分析,得到输出转速及加速度曲线,较好地反映了系统的动态特性。为RV减速器的设计、改进提供一定的理论依据。仿真结果表明:键合图模型是一种相当优越的数学模型,键合图理论与方法为RV减速器动力学特性的研究提供了一种新方法与途径。     

Response Sensitivity to Design Parameters of RV Reducer

Dynamic characteristic significantly a ects performance of RV reducer. The current researches mainly pay attention to free vibration properties of RV reducer. In order to satisfy the increasing demand on high performance,response sensi?tivity is analytically studied on the basis of cyclic symmetry structure. Based on the structure characteristics,a dynamic model is developed by taking into account the influence of bearing sti ness,crankshaft bending sti ness and mesh sti ness within planetary and cycloidal stages. For the model,governing equation of motion is derived and solved by Fourier series method. The solution revealed that forced vibrations at primary frequency are well defined structural. There exist three typical forced vibration modes: rotational,translational and planetary component modes. Response sensitivity to basic design parameters is obtained as closed?form expressions by di erential method. With the typical vibration modes,response sensitivity is simplified and classified into three types. Calculation of sensitivity implies that vibrations of the output wheel are sensitive to eccentricity. As eccentricity increases,sensitivity of translation decreases first and then increases,but sensitivity of rotation always increases. The proposed method for analyzing response sensi?tivity provides some principles for selecting parameters for RV reducer from the point of view of forced vibration.     

基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法

旋转矢量（Rotary Vector, RV）减速器广泛应用在工业机器人重载关节处,直接影响着工业机器人的工作精度和稳定性。与一般旋转机械设备不同,工业机器人完成各项工作任务时,关节处RV减速器做往复变转速转动,转速的变化会使特征频率、统计指标等产生时变效应,导致故障信息难以提取,为故障诊断带来挑战。文中结合工业机器人RV减速器的运动特点,提出基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法。首先通过引入压缩范围限制因子获取清晰的时频谱图;然后进行基于快速路径优化的脊线提取,并利用构建的滑动窗峰–峰值和均值指标截取脊线平稳段,获取所需的平稳工况数据;最后通过对平稳工况数据进行包络谱分析实现故障诊断。利用RV减速器往复运动振动数据对提出的诊断方法进行验证。结果表明,该方法可实现对平稳工况数据的准确截取,克服了转速变化的影响,成功提取了故障信息。     

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.     

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。     

基于ANSYS Workbench的RV减速器随机振动分析

以RV减速器为研究对象,建立了RV减速器的三维模型,导入Adams中进行运动学仿真,得到了正齿轮的加速度;利用ANSYS Workbench求解得到RV减速器的固有频率,根据概率统计学分析技术推导功率谱密度函数;最后,将功率谱密度峰值提取后导入ANSYS Workbench的Random vibration模块作随机振动分析。该方法考虑了随机振动因素对机构应力以及安全裕度的影响,为处理RV减速器工作可靠性问题提供了一种新的方法。     

RV减速器摆线针轮传动多体动力学研究

摆线针轮啮合传动部分是RV减速器的关键结构之一,基于多体动力学构建虚拟样机进行仿真分析是研究RV减速器动态特性的常用方法。在不同载荷和不同工作环境下,基于多刚体动力学对RV减速器进行了仿真分析,仿真结果直观显示了不同工作环境下摆线针齿啮合特性变化情况。采用刚柔耦合技术,提取连续节点应力变化曲线进行分析,确定了啮合时最大接触力的位置和大小,为后续对修形方式的研究和改进提供了理论基础。     

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。