RV减速器传动误差特性分析与实验研究

以高精度RV-80E减速器为研究对象,针对其结构特点,利用ADAMS多体动力学仿真软件建立RV减速器刚柔耦合模型,并验证模型的正确性。采用刚柔耦合模型设计了多组不同误差的仿真样机,并通过仿真分析了不同误差因素对整机传动精度的影响。分析不同的误差组合方式,得出正等距和负移距、负等距和正移距的误差组合可以有效地减小传动误差对整机传动精度的影响。通过实验测试,分析了国内外RV减速器传动精度的差异。分析了RV-80E减速器传动误差和误差频谱,确定了二级传输误差为影响传动精度的主要原因。研究结果为减速器批量化生产提供了参考。     

RV减速器传动误差分析及ADAMS仿真

以RV减速器为研究对象,分析了零部件的加工、装配误差对RV减速器传动的作用形式,将LIN的平移扭转耦合模型和质量弹簧误差等价原理相结合,建立该系统动力学传动误差的数学模型并进行求解;并以数学模型参数为基础,基于ADAMS动力学仿真软件建立了含有各类误差的三维模型并进行了仿真分析,通过对仿真的RV减速器输入输出速度数据的测试分析得到传动误差为2″～40″,与数学模型计算结果相似;通过对RV减速器数学模型计算的传动误差和ADAMS仿真的传动误差频谱图分析,得出影响传动误差大小的主要因素是二级摆线针轮传动。仿真结果验证了数学模型的准确性。     

基于ADAMS的RV减速器传动误差仿真分析

以RV减速器为研究对象,结合其结构特点和传动原理,建立系统动态传动误差的数学模型并进行求解。建立RV减速器三维装配模型,导入ADAMS仿真软件。利用MATLAB中的New-Mark法计算仿真得到的输出速度,获得减速器传动仿真误差,并进行频谱转换,与数学模型计算的结果进行对比。搭建RV减速器传动误差的测试实验平台,测量RV减速器的传动误差。通过对比实验结果、仿真结果、数学模型计算结果,验证了仿真模型和数学模型的准确性。     

RV减速器柔性因素对动态传动误差影响分析

为研究RV减速器柔性因素对传动精度的影响,以BX40E减速器为研究对象,综合考虑支承弹性变形及齿轮接触弹性变形对系统动态传动精度的影响,建立多自由度RV减速器动力学模型,提取系统的动态响应;探究变载、变速条件下各级传动接触及支承变形对动态传动误差的贡献量,量化分析BX40E减速器传动误差对各柔性因素的灵敏度。结果表明：动态传动误差随负载增加而增加,输出转速平稳性随负载和转速增加而下降;二级传动的接触变形对减速器传动误差贡献最大,柔性支承贡献次之;传动误差对“摆线齿轮-曲拐”处及“行星架-曲柄轴”处支承刚度的敏感度高于其他支承处,对二级齿轮接触刚度的敏感度高于一级传动。     

基于概率理论的RV减速器的传动误差计算

本文分析了影响RV减速器的传动误差的各项主要因素,指出它们的概率分布规律,应用概率的有关理论,推导出大概率事件下RV减速器的传动误差的计算公式,并且实例计算了RV-250All减速器的传动误差,与实际样机试验结果比较,表明了此方法的可行性和准确性。     

传动比波动幅度约束下的摆线轮齿廓修形量优化

摆线轮齿廓修形对摆线针轮传动机构的承载能力和运行平稳性有重要影响。为获取最优的修形策略和修形量，提出了一种以最小化传动比波动幅度为优化目标、基于内点法的摆线轮齿廓等距-移距复合修形量的优化方法。以单级摆线针轮减速器为例，建立考虑修形后的摆线轮受力平衡方程，以及摆线轮针齿的轮齿接触方程，并通过优化流程将力平衡方程和轮齿接触方程耦合集成，从而实现对3种等距-移距修形组合策略下的修形量进行优化计算，发现正等距加正移距组合修形下的最优修形量可将传动比波动幅度降低40%,最大针齿接触力降低17%,实现更平稳的传动和更好的承载性能，也有利于提高减速器传动精度和寿命。     

摆线针轮传动中摆线轮齿廓修形技术研究

为确定不同传动要求的摆线针轮传动机构中摆线轮齿廓修形方式及最佳的优化算法,首先对摆线针轮传动中摆线轮齿廓应用最多的"正等距+负移距"和"负等距+正移距"两种组合修形方式进行了分析计算,得到了两种组合修形方式引起的回差大小及修形后摆线轮啮合受力的优劣,确定了不同传动要求的摆线针轮传动机构优先适用的修形方式;对摆线轮齿廓优化算法进行了对比研究,针对"正等距+负移距"组合修形方式确定了优先选用的优化算法;对采用"负等距+正移距"组合修形方式,提出了一种改进的优化算法,将该算法与现有的优化算法进行对比分析,根据实际的装配精度确定了应优先选择的优化算法。     

针齿误差组合对RV减速器回差的影响研究

针齿半径误差、针齿中心圆半径误差是影响RV减速器回差的重要因素，其误差组合方式也对RV减速器的回差产生影响。为研究不同误差组合的影响规律，分析回差的影响因素，建立回差计算模型。以RV-80E为例，建立RV减速器的三维模型和动力学模型，并进行不同误差组合下回差仿真分析。仿真分析与理论计算结果表明：回差的理论计算曲线与仿真曲线变化规律一致，随着针齿直径的增大而减小，随着针齿中心圆直径增大而增大。     

RV减速器摆线针轮齿廓修形回差影响分析

针对RV减速器回差精度问题,建立了摆线针轮齿廓修形的回差精度数值分析模型,采用几何法求解各种常见修形方式产生的几何回差,同时考虑摆线针轮传动中的弹性回差,推导出摆线轮齿廓修形的回差影响公式,并讨论了同一摆线轮齿廓修形方式下不同的修形参数与同一修形参数下不同的修形方式对回差的影响,得出在同一修形量的条件下,等距加移距的组合修形方式的回差影响最小,移距修形的回差影响最大。对RV-40E型减速器样机进行试验验证,与传统回差公式相比较,文章推导的回差公式精度提高6%左右。     

精密齿轮传动RV减速器研究现状

RV减速器因具有传动精度高、回差小和寿命长等优点,被广泛应用于精密机械系统中。梳理了国内外RV减速器的研究现状,展示了RV减速器传动误差、回差、扭转刚度、磨损寿命和加工工艺方面研究成果,分析对比国内外现阶段RV减速器产品性能,发现国产产品在精度保持性和产品一致性方面与国外仍存在差距。最后从研究层面对国内RV减速器的发展提出了针对性建议。     

基于有限元的RV减速器关键结构分析

RV减速器作为一种精密传动机构,掌握其关键零部件的受力与变形状态对整机的设计与制造十分重要。采用有限元方法分别计算了RV减速器关键零部件摆线针轮机构和偏心轴机构的应力和变形。计算结果表明:摆线针轮机构和偏心轴机构的接触应力和等效应力均远远小于相应材料的强度,这说明强度不是RV减速器零部件设计、制造过程中主要考虑的问题;偏心轴机构的刚度小于摆线针轮机构,对减速器整机的传动精度影响较大,对于摆线轮,则需根据变形情况合理选择修形方法和修形量,以提高刚度,从而提高减速器整机的传动精度     

RV传动中摆线针轮副啮合力和转角误差的计算

RV减速器中摆线针轮副的啮合是一个连续过程,在分析了最先接触点不同对初始间隙的影响和摆线针轮副传动具有小周期特点的基础上,提出了基于迭代原理的最先接触点分布区间计算方法;并借助赫兹接触理论对RV传动中摆线针轮副的小变形非线性接触问题进行啮合全过程的求解,得到连续的单针齿啮合力和RV减速器的转角误差,由此将RV传动传统受力分析方法从只能对某一特殊位置分析扩展到了摆线针轮副连续啮合的全过程,建立了摆线针轮副单个针齿受力分析和整机转角误差的连续分析模型;并研究了摆线针轮副结构参数对单针齿啮合力和整机转角误差的影响。     

直齿轮有限元接触分析与偏差对传动精度影响

以一对直齿圆柱齿轮为研究对象,建立其误差齿轮三维有限元接触精度模型,采用ANSYS分析齿廓偏差及偏心误差对直齿轮副传动精度影响。利用APDL语言建立齿轮三维有限元精确接触模型;以节点移动及齿轮整体移动的方式编程实现误差齿轮模型。通过求解不同精度等级齿轮副实际啮合时的传动精度,得出精度等级对传动精度的影响呈非线性关系,研究将对精密齿轮的传动设计提供依据。     

工业机器人谐波减速器的传动误差超限故障诊断

为解决工业机器人谐波减速器使用过程中传动误差超限故障诊断问题,建立伺服电机和谐波减速器的机电仿真模型,分析减速器间隙增大对驱动电机电流产生的影响。构建工业机器人谐波减速器机电系统实验平台,采集不同传动误差谐波减速器对应的驱动电机电流信号。利用电机电流信号,提出结合梅尔倒频谱和支持向量机,以及结合梅尔倒频谱和概率神经网络的2种故障诊断方法。基于多种指标综合分析比较上述2种故障诊断方法,结果表明:结合梅尔倒频谱和支持向量机的谐波减速器传动误差超限故障诊断方法综合性能优于结合梅尔倒频谱和概率神经网络的方法。     

基于ANSYS Workbench的八连杆压力机刚柔耦合模型动力学分析

为考虑压力机柔性体部件对机械运动的影响,以八连杆压力机的传动机构为研究对象,使用Pro/E软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模,分别应用ANSYS Workbench软件中的Rigid Dynamic模块及Transient Structural模块,在对八连杆压力机的传动机构做刚体运动学仿真的基础上,进行该传动机构的刚柔耦合动力学分析,得到压力机传动机构的运动特性曲线和等效应力曲线及分布图。结果显示,主拉杆最大等效应力高于材料许用应力,将下轴孔尺寸优化为69 mm后,最大等效应力大大降低,符合主拉杆强度要求。这种方法实现了在同一软件平台中进行刚体运动学和刚柔耦合动力学仿真分析,通过两者比较可得出,刚柔耦合模型更能反映出机构的真实运动情况。     

齿轮传动误差主要影响因素分析与计算

齿轮在传动的过程中会因为各种因素产生传动误差进而影响到齿轮传动的工作精度、震动噪声、可靠性以及使用寿命等。在研究由齿轮加工误差、轴偏心和装配间隙三个传动误差主要来源的基础上,综合各单元误差建立了齿轮传动链的传动误差函数。同时对一典型二级齿轮减速器进行了仿真计算,结合频谱分析对其传动误差进行初步的分解与溯源,得出误差占比分布状态和误差主要影响因素,为齿轮减速器产品设计提供了一种误差预测方法并指出制造安装时需主要保证精度的传动环节。     

基于刚柔耦合建模的挖掘机动态性能仿真研究

针对挖掘机工作装置刚柔耦合变形对液压控制系统动态特性的影响，结合虚拟样机建模和联合仿真技术进行动态特性研究。利用UG软件建立某型号挖掘机三维模型，通过有限元软件柔性化处理后导入ADAMS动力学分析软件中，构建挖掘机工作装置刚柔耦合虚拟样机。利用AMESim软件和负载敏感原理，建立挖掘机工作装置闭环液压控制系统。通过软件联合构造挖掘机机电液一体化的刚柔耦合仿真模型。针对挖掘机典型挖掘工况和重载举升工况下的运动轨迹进行仿真研究，结果表明：基于刚柔耦合建模的挖掘机液压控制系统动态稳定性较强，重载工况最大位置误差小于0.01 m,位置精度较高，实现了挖掘机刚柔耦合一体化建模仿真。     

可靠度约束下摆线针轮减速器加工精度优化北大核心

摆线针轮减速器主要用于高精密传动场合,其在加工过程中,会产生影响传动精度的制造误差。为在实际加工中选取符合传动条件的最优加工参数,基于坐标变换与齿轮共轭接触原理,建立了考虑齿廓修形、制造误差的轮齿接触分析模型,分析了不同种类制造误差对传动误差的灵敏度,并设计一种基于传动可靠度的轮齿修形参数与加工精度优化方法。结果表明,基于DIRECT算法对样本的最佳化计算,可得到一组在许用传动误差条件下制造成本最低的减速器加工参数,且该组加工参数具有高可靠度特性。因此该方法可为制造高可靠度摆线针轮减速机提供理论优化参考。     

线切割机工作台减速器传动精度的设计方法

分析了减速器齿轮的传动误差,确定了误差的计算公式,提出了提高减速器传动精度的设计方案,并进行了实例设计计算。     

精密齿轮传动误差检测试验台的设计

齿轮传动被广泛应用于各种要求平稳性好、传动精度高等场合,其传动误差是影响传动精度的主要误差来源。利用动态齿轮传动误差原理和虚拟仪器技术,集成高精密光栅角度传感器,搭建一套测量单齿啮合和整箱(变速箱)传动误差的综合测量试验台,具有贴合实际工况、自动化程度高、严格测试节拍、测试精度高等优点。试验结果验证了该测试系统能够快速准确测量精密齿轮和变速箱传动误差,以期对齿轮修形优化并提升变速箱的整机性能提供参考。