Lubrication characteristics of cycloid pin wheel transmission of RV reducer

In order to analyze the lubricating characteristics at different meshing points in the cycloid pin wheel transmission process,the cycloid gear teeth were discretized,combined with the kinematic analysis of the cycloid pin gear transmission and the contact analysis of the gear teeth.The progressive mesh densification method(PMD)was used to numerically solve the film thickness.The influence of the design parameters and process parameters on the lubrication characteristics was analyzed.The elastohydrodynamic lubrication and mixed lubrication characteristics at different contact points were obtained.The optimal meshing area of the cycloid gear tooth was determined,and the film thickness ratio,contact load ratio,maximum contact pressure at different points,average film thickness and roughness after contact deformation were analyzed.The conclusion of this study provides effective guidance for the research on the modification of cycloid gear teeth.

渗碳工艺对摆线轮组织和性能的影响

以20CrMoH钢作为RV减速器摆线轮的原料,经调质和等温正火两种工艺预处理后,在渗碳温度880℃,渗碳压力1500 Pa,保压时间25 s,渗扩比1∶5,渗碳时间分别为45 min和65 min工艺下进行低压真空渗碳热处理,利用直读光谱仪、光学显微镜、洛氏硬度计、显微维氏硬度计、激光三坐标仪器及Geomagic Qualify软件等分析方法对热处理后样品的碳含量、微观组织、表层硬度、渗层深度和变形量进行了研究。结果发现,两种预处理的摆线轮在渗碳后表层到心部的组织基本一致,表面碳含量保持一致,表层洛氏硬度相差0.1 HRC,渗层深度相差0.007 mm,变形量也基本一致,表明这两种不同的预处理工艺对渗碳摆线轮组织、力学性能及变形量的影响较小;当渗碳时间从45 min延长到65 min时,摆线轮组织更加均匀,表面碳含量增加了0.05%,表层洛氏硬度提高了0.3 HRC,渗层深度增加了0.2 mm左右,变形量有所减小,表明延长渗碳时间会增加摆线轮的表层碳浓度、表层硬度及渗层深度,同时使摆线轮的组织更均匀,变形量更小。

淬火温度对GCr15轴承钢摆线轮组织和摩擦磨损性能的影响

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明:经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。

RV减速器摆线针轮传动可靠性和灵敏度分析

摆线针轮啮合传动是RV减速器高负载的关键因素,也是RV减速器的核心结构。根据摆线轮齿廓方程,在SolidWorks中建立摆线轮三维模型,通过有限元方法对摆线针轮进行瞬态动力学分析,得到了摆线针轮啮合传动时的最大等效应力场。建立摆线针轮主要参数与最大等效应力的响应面模型,分析了摆线针轮啮合传动时最大等效应力分布函数以及最大等效应力对各主要参数的敏感性,完成了摆线针轮的可靠性研究。结果表明:摆线针轮啮合传动过程中最大等效应力出现在摆线轮凹齿廓处,并且小于材料的许用应力,可靠性较高;最大等效应力对针齿分布圆直径敏感程度最大。为RV减速器的结构优化设计以及可靠性强化提供了理论基础。

基于Duffing混沌振子的长壁采煤机链轮摆线齿廓生成方法

长壁采煤技术的链轮摆线齿廓对采煤效率和安全至关重要,但其生成过程受开采不确定性影响,特征选择和提取难度大,难以满足高效安全采煤需求。因此,本文提出基于Duffing混沌振子的长壁采煤机链轮摆线齿廓生成方法。利用反转法建立摆线齿廓方程,推导摆线齿廓结构参数;结合实际啮合状态与应用原理,采用展成法对应切齿过程,修正链轮摆线齿廓几何参数;基于Duffing混沌振子构建动力学模型,在非线性周期驱动下描述齿廓几何参数变化过程,生成长壁采煤机链轮摆线齿廓。实验结果表明:在给定设计参数下,研究方法的径向位移、轴向位移,以及法向偏角均与理论值的偏差小,满足周向侧隙和齿廓间隙要求,能够保证采煤机链轮应用过程中的啮合状态和使用寿命。

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0.013′,回差相较于等距修形和移距修形均得到了提高;以承载能力和回差为优化目标的多目标修形能够较好地解决RV减速器综合性能提升的问题。

基于误差补偿的RV减速器摆线齿廓二次共轭修形方法

提出一种可以对加工误差进行补偿的RV减速器摆线齿廓二次共轭修形方法,通过建立的误差补偿模型,确定一次修形量,得到理论零侧隙摆线齿廓;再以给定的径向间隙、回差作为约束条件,通过建立的共轭齿廓优化模型确定二次修形量,得到共轭摆线齿廓。研究结果表明:该方法在单误差及组合误差条件下,均可对零件误差进行合理补偿,所确定的共轭齿廓在不发生装配干涉和保证传动精度的条件下,能改善齿面受力情况,降低摆线轮最大接触应力。该方法可应用于RV减速器的设计和装配阶段,降低零件加工难度和成本,具有重要的工程应用价值。

重载RV减速器的摆线针轮疲劳寿命预测

以某型重载RV减速器中的摆线针轮为研究对象,利用有限元分析软件建立轮齿接触等效模型,得到了摆线轮齿面的接触应力分布并分析了其最大接触应力区,基于刚柔耦合动力学建模,得到了最大接触应力区的应力-时间历程。采用疲劳累计损伤理论,基于疲劳寿命专用仿真软件,以有限元结果和载荷谱为输入,分析了摆线针轮在相应外部循环载荷作用下的最终寿命,研究结果表明:摆线轮最大应力部位和危险部位在分度圆附近且靠近端面,最大应力为817 MPa,疲劳寿命为106.673次,等效寿命为5 233 h,为摆线轮的抗疲劳优化设计提供了参考价值。

基于有限元建模的RV减速器摆线针轮承载啮合特性分析

为了研究负载变化对RV减速器摆线针轮啮合特性的影响,考虑摆线轮齿廓修形,利用UG建立摆线针轮机构的三维模型,运用Ansys的瞬态动力学模块分析了摆线针轮在一个啮合传动周期内的啮合齿对数和啮合应力变化情况,并将仿真与理论的接触应力进行了对比。结果表明,仿真与理论的接触应力在整体上趋势一致;摆线针轮的啮合齿对数和啮合应力值均呈现周期性规律,且随着负载的增大而增加;接触应力和等效应力与啮合齿对数的变化趋势相反,摆线针轮啮合齿对数越多,其啮合应力越小。针齿在长度方向上的等效应力随负载增大而增大,应力有均匀分布的趋势但变化较小。有限元分析对RV减速器的设计、分析和制造有一定的参考意义。

考虑摆线轮齿距误差的RV减速器转臂轴承寿命评估

针对RV减速器的转臂轴承易失效的问题,课题组以RV-110E减速器为研究对象,对转臂轴承进行受力分析,采用ADAMS软件建立RV减速器多体动力学模型,以Lundberg-Palmgren理论为基础,计算转臂轴承的寿命,分析摆线轮齿距误差对转臂轴承寿命的影响规律。研究结果表明:转臂轴承的载荷合力与分力呈周期性变化,同一摆线轮上的转臂轴承承受的载荷大小和周期相同,相位差为120°,转臂轴承承受的最大载荷为8 094.6 N,最小载荷为1 371.2 N;转臂轴承的理论寿命为4 629.0 h,仿真寿命为2 505.6 h;齿距误差值开始值为正时,轴承的载荷力比无误差大,反之则小;齿距误差值越大,转臂轴承的载荷力峰值振幅越宽,转臂轴承的寿命稳定性高,反之亦然。

新型摆线钢球传动轴承减速器设计与研究

该文在对传统针摆行星减速器的传动特点和工作原理的研究基础上,结合针轮输出针摆行星传动这种具体的传动结构,提出针轮输出摆线钢球新型传动形式,对其工作原理、结构特点等进行相关研究并运用Creo7.0软件对模型进行三维建模,通过以上工作,得到符合实际理论计算的传动结构,进而为提高整机动力学性能的方法和建议做准备。

RV减速器摆线轮的数字化建模与动态特性研究

基于RV减速器摆线轮的啮合原理,建立摆线轮数学模型,并进行求解,得到摆线轮齿廓曲线,由此完成摆线轮的精确三维数字化建模。对求解得到的RV减速器摆线轮三维数字化模型进行动态特性研究,从摆线轮约束模态振型云图中可以看出,摆线轮齿和中心孔与行星架孔的连接处容易产生变形。为了防止摆线轮变形过大而造成的结构损伤,在设计时可以适当增大摆线轮变形较大处的刚度,并且避开共振频率。

基于多因素作用的修形摆线针轮传动机构接触分析

摆线针轮传动机构是RV减速器最为关键的部分,摆线轮和针轮接触的静态和动态分析是研究摆线针轮传动的基础。基于赫兹接触理论和摆线针轮啮合原理,针对摆线全齿接触的特点,研究了摆线针轮静态和动态情况下的啮合特点及规律。在考虑针齿半径误差和针齿安装误差的情况下,应用正交试验的方法研究相同初始间隙下不同修形参数对摆线针轮啮合接触特征的影响,得出接触状态下角传动误差和最大接触载荷的发展规律。结果表明:针齿的半径误差和位置误差对于同等初始间隙下的角传动误差为非关键影响因素;在同等初始间隙下,当存在针齿半径和位置误差时,对接触载荷影响程度依次是:针齿半径误差>针齿径向误差>针齿角度误差。

基于图像处理的异形摆线轮齿廓提取方法

异形摆线轮齿廓提取是摆线针轮减速器设计和几何建模的难点,无法通过传统摆线轮数学公式进行齿廓设计和数据点的提取。该文通过切削加工模拟的方法得到铣削刀具运动轨迹包络图,采用图像处理的方法对铣削刀具运动轨迹包络图进行齿廓提取。这种方法大大提高异形摆线轮齿廓的获取效率,且通用性好。

销齿传动在柔性连续运输系统中的分析与应用

为满足柔性连续运输系统重叠搭接和辅助牵引的需要,设计了一种销齿传动机构。通过仿真分析获得了满足使用要求的摆线轮和销排结构。经多矿区、多台套的井下应用,验证了销齿传动机构具有较高的可靠性,为类似工况下的传动设计提供了参考。

短幅摆线及其齿廓特性的理论研究

根据齿轮啮合原理和坐标变换原理,建立了短幅摆线及摆线轮齿廓方程,利用Matlab进行仿真分析,得到了短幅摆线凹凸特性、拐点、根切点、曲率、曲率半径及摆线轮齿廓压力角的变化规律。短幅摆线内凹部分随短幅系数的增大而缩小,根切点发生在外凸部分曲率半径绝对值最小处,摆线轮不产生根切的最大针齿半径随短幅系数的增大而减小,摆线轮齿廓上各点的压力角是变化的,齿顶和齿根部位压力角大,拐点处压力角较小。研究结果为摆线针轮行星传动的设计制造提供了理论依据。

基于ANSYS的RV传动摆线轮时变啮合刚度研究

以广泛应用于工业机器人关节的RV减速器做为研究对象,综合考虑各部件弹性变形和间隙,应用ANSYS APDL建立了RV-80E减速器第二级的可参数化有限元模型,计算出13个啮合位置的应力和变形,并根据摆线针轮的啮合特性,推导出各个啮合位置的啮合刚度的等效扭转刚度,从而得到RV传动中摆线针轮的时变啮合刚度,为后续RV传动系统的力学研究提供理论基础.

针轮输出摆线针轮行星传动研究

通过研究各型摆线针轮行星传动的缺点,提出了采用针轮作为输出构件的针轮输出摆线针轮行星传动的新型传动形式,并对其工作原理进行分析,在此基础上对减速器的结构构造进行了设计和具体零部件的结构尺寸进行了计算。为验证模型的工作原理和装配关系,进行了三维实体模型和动力学虚拟样机模型的构造,并对该虚拟样机及其主要零部件对应空载和满载两种工况条件下的动力学性能进行了仿真分析和有限元模态计算,为实体样机的制造和参数的优化提供了理论基础。

FA新型摆线针轮行星传动受力分析方法与齿面接触状态有限元分析

在分析FA新型摆线针轮行星传动特点的基础上,提出了一套摆线轮齿形修形下的齿面受力分析理论,并采用MARC工程软件对针齿和摆线轮齿面的接触状态进行了有限元分析,结果证明了受力分析理论的正确性。根据文中理论所编制的计算机软件,可以确定不同状态下的FA传动修形参数优化,进行受力分析计算、强度验算,并绘制其三维实体模型与工程图。

摆线针轮行星传动减速器摆线轮参数化设计

在分析现有摆线轮齿形修形理论的基础上,根据摆线啮合副的啮合原理和摆线轮的加工实践,采取5种修形方式优化组合,对三环摆线针轮行星传动减速器摆线轮齿形进行修形,为摆线针轮啮合副齿廓设计提供了理论基础。通过Visual Basic对Solidworks进行开发,实现了摆线轮模型的参数化设计。