机器人用变厚齿轮RV减速器回差分析与计算

通过对变厚齿轮回差影响因素的分析 ,提出了计算内啮合变厚齿轮副及变厚齿轮RV减速器的回差计算公式 ,并给出了变厚齿轮调隙量与回差之间的关系式及考虑调隙量的减速器回差计算式 ,从而可以对调隙量对减速器回差的影响进行定量的分析     

基于遗传算法的RV减速器零件公差优化设计

回差是RV减速器重要技术指标之一,影响回差的因素较多,基于零件加工特征尺寸公差与成本之间的数学模型,以零件加工成本最小为目标,许用回差(≤1’)和装配尺寸链为约束条件,运用遗传算法优化设计RV减速器摆线轮、针轮、曲柄轴等零件的关键尺寸公差。应用CATIA软件建立考虑零件尺寸误差极限值的RV减速器三维虚拟样机,导入Adams软件进行回差仿真验证,仿真结果表明,RV减速器的回差为0. 002’～1. 07’,与许用回差(≤1’)相近,验证了文中提出的零件公差优化设计方法的正确性,对提高RV减速器的传动精度、控制零件加工成本,具有重要的参考价值。     

基于3DCS的RV减速器静态装配公差分析及优化

基于提高RV减速器装配成品率,结合其装配尺寸链设计零件公差,运用CATIA对RV减速器进行三维建模。运用三维公差分析软件3DCS给零件添加相关尺寸公差和几何公差,设定测量参数偏心距和齿侧间隙,模拟实际静态装配过程建立3DCS公差仿真模型,对零件公差进行优化和敏感性分析。优化后回差为0. 25′～1′,满足回差要求,摆线轮与针齿之间间隙≥0. 001 mm,且敏感性分析结果对RV减速器的零件公差设计有一定参考价值。     

RV精密减速器综合参数测量机的研制

研制一台RV精密减速器综合性能参数测量机,实现对RV减速器传动误差、回差、刚度和摩擦力矩等参数的测量。仪器主要由机械结构设计、测控系统和测量软件构成,通过一次装夹可以快速、准确地获得RV减速器的多项参数。机械结构设计主要包括基座、输入组件、输出组件和RV减速器安装支架组成。采用有限元分析软件Hypermesh 12.0对输出轴强度进行分析,验证回差测量时输出端最大转矩2 000 N·m条件下满足强度条件。     

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。     

变齿厚RV减速器传动效率的理论分析

变齿厚RV减速器克服了摆线针轮RV减速器中摆线轮加工困难、生产成本高,且对啮合中心距要求过于敏感的问题,但在回差和传动效率两方面还有待改善。因此,提出在结构上对现有的变齿厚RV减速器进行改进,将其高速级的渐开线外啮合副替换成变齿厚外啮合副,以使减速器的回差能够调至最佳状态。其次,将作为啮合效率影响因素的啮合角、锥角、变位系数等参数为设计变量,以提高传动效率为目标,对变齿厚RV减速器进行优化分析。最后,将优化后的变齿厚RV减速器与现有的变齿厚RV减速器的传动性能进行了比较,证明了前者的优越性。     

机器人用高精度RV减速器曲轴误差

机器人用高精度RV(Rotate Vector)减速器的曲轴存在制造装配误差,为了保证RV减速器的传动精度、承载能力、总体回差和传动效率等要求,必须控制曲轴的设计精度.分析了曲轴偏心距和偏心距误差对RV减速器传动精度的影响,建立了曲轴偏心距和偏心距误差影响的数学模型,使用MATLAB进行了仿真计算.结果表明:某型RV减速器曲轴偏心距应为1.3mm,其偏心距误差负向分布有助于提高精度,加载后有助于减小回差间隙.     

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。     

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。     

基于多元退化数据的RV减速器可靠性评估

针对RV减速器的可靠性评估需求，结合减速器传动误差及回差的性能退化试验数据，分别建立了可用于描述减速器性能退化过程的Gamma过程传动误差及回差退化模型，利用最大似然估计法对退化模型参数进行估计。以上述两种模型作为一元边缘分布函数，通过Copula函数建立了RV减速器二元退化模型，并对该减速器的可靠性及预期失效寿命进行了评估。结果表明，基于传动误差和回差退化模型的可靠度评估结果与试验结果基本一致，模型能够较为准确地描述RV减速器的性能退化过程。Gaussian Copula函数较适合描述RV减速器二元退化指标间的相关性；采用该函数可得出该工况条件下RV减速器在任意可靠度时的预估失效寿命。     

精密减速器回差测量与评价体系研究

回差是表征精密减速器滞回特性的关键指标,其测量、评价和控制是提高精密减速器性能的重要途径。但目前精密减速器的回差测量存在效率低、测量数据误差较大、评价体系不完善等不足。对精密减速器的回差测量与评价体系进行研究,提出了滞回曲线、几何回差的获取新方法,避免了由于曲线拟合引入的误差影响,提高了测量精度;构建了全生命周期的评价体系,包括评价指标、评价模型及评价方法,实现了精密减速器回差的综合评价;基于课题组研制的RV减速器综合性能测量仪,以RV减速器为例,进行了实际测量实验,其中几何回差的极大值、极小值、均值、标准差分别为1.427 5 arcmin、0.38 arcmin、0.839 4 arcmin、0.258 8,测量结果与样本指标保持一致,验证了测量方案及评价体系的使用效果。测量方案及评价体系是一种通用的方法,适用于各类精密减速器的回差测量与评价。     

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。     

基于权重法的RV减速器公差设计

现有文献对RV传动的误差分析有了一定的研究,但是对RV减速器公差设计的一般方法研究较少,为此提出一种RV减速器公差设计的方法——权重法。建立由设计参数输入误差引起回差的数学模型,介绍了敏感度权系数和尺寸权系数的确定方法,采用权重法设计了RV-20E型减速器,理论分析和试制试验都满足设计要求。该方法对RV减速器公差设计有一定的指导意义。     

CORT精密减速器的动载回差性能测试系统

针对精密减速器实际带载运行状态下的回差测试要求,提出了一种动载荷的回差测试方法,搭建了一套基于该方法的精密减速器传动性能综合测试系统,介绍了其平台结构和测控软件,并对影响系统回差测试误差的因素进行分析探讨。最后对一种CORT E80型国产精密减速器在空载和动载状态下的回差性能进行测试研究,结果表明:该测试方法有效可行,测试系统精度较高,人机界面良好,能够满足类似精密减速器的回差测试要求。     

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。     

基于ADAMS仿真的机器人用高精度RV减速器轮齿间隙研究

为了保证机器人用高精度RV减速器的运动精度、扭转刚度、传动效率、总体回差和承载能力等要求,分析了摆线轮各齿的接触变形关系,计算了摆线轮齿与针齿的啮合力,进而获得了摆线轮与针轮的同时啮合齿数.采用UG软件建立了RV-40E型减速器模型,并进行ADAMS动力学仿真,探求了含有初始间隙的RV减速器传动时的啮合齿数,为提高减速器整体的传动稳定性、承载能力、扭转刚度等性能提供了理论基础.     

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。     

RV30-AⅡ型变厚齿轮减速器试验研究

进行了机器人用RV30-AⅡ型变厚齿轮减速器的测试试验,并与日本同类减速器的性能指标进行了对比分析,证明其回差、刚度和效率等主要性能指标已达到国际先进水平。     

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。