基于改进NSGA-Ⅱ算法的RV减速器参数多目标优化研究

旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件，对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题，从优化传动压力角的相关参数出发，对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究。首先，研究了摆线轮平均压力角、传动效率和传动机构体积三者的相关参数之间的关系；然后，以此为优化目标，在摆线轮标准齿廓方程的基础上建立了多目标优化数学模型(该模型采用了基于非支配占优排序遗传学算法(NSGA-Ⅱ)改进了交叉算子系数生成的改进NSGA-Ⅱ算法);通过模型求解得到了帕累托最优解集，根据模糊集合理论的相关方法选取了最优解；最后，以某公司220-BX型RV减速器为例，进行了优化设计，建立了3D模型后进行了有限元分析，并加工出实验样机，进行了传动效率对比实验。实验结果表明：摆线轮平均压力角减小了7.19%,体积减小了11.1%,传动效率提高了4.9%。研究结果表明：该模型交互性强，能提高设计效率并节省设计开销，可为实际RV减速器工程优化设计提供参考。