国家标准《机器人用精密行星摆线减速器》制定工作组第三次会议在广州机械院召开

2017年10月16—18日，国家标准《机器人用精密行星摆线减速器》制定工作组第三次会议在广州机械科学研究院有限公司（以下简称“广州机械院”）召开。会议由广州机械院副总经理、汽车零部件研究所所长闵新和主持，全国减速机标准化技术委员会主任委员刘志新、广州机械院科技发展部部长高燕等十五位领导和专家出席会议。

机器人用精密行星摆线减速器主轴承预紧量对倾覆刚度影响研究

为掌握机器人用精密行星摆线减速器主轴承的受力状态,结合减速器的结构特点,建立了同时考虑外部负载与摆线齿轮啮合力的静力学模型,对额定工况下110E型减速器主轴承受力和内部接触状态进行分析,得到符合实际的受力结果;在此基础上,针对精密减速器的高倾覆刚度要求,基于Romax Designer仿真分析软件建立减速器等效模型,分析了主轴承预紧量对倾覆刚度的影响规律。结果表明,主轴承的倾覆刚度随预紧量的增大而增大,同时满足倾覆刚度和疲劳寿命要求的最佳预紧量范围为5~20μm。研究结果对主轴承安装预紧量的选择具有一定的参考意义。

经验模态分解与阶次跟踪分析对机器人用精密减速器故障诊断

针对行星摆线针轮减速器的故障特征在摆动疲劳实验中难以提取的问题,本文提出了一种经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)与阶次跟踪分析结合的方法对疲劳实验中的减速器进行故障诊断。通过对采集到的时域信号进行等角域重采样、经验模态分解、计算固有模态分量(Intrinsic mode function,IMF)的峭度值、选取固有模态分量重构、快速傅里叶变换(Fast fourier transform,FFT)后得到阶次图进行验证。结果表明:该方法能够准确的提取包含故障信息的固有模态分量,实现了行星摆线针轮减速器在非平稳状态下的故障特征识别。

精密减速器摆线轮制造误差的数字化测量

摆线轮的制造误差是影响精密减速器传动精度的重要因素。基于使用一维测头的齿轮测量中心提出了一种精密减速器摆线轮制造误差的数字化测量方法,该方法能够快速而精确的实现摆线轮制造误差的测量。通过建立摆线轮的理论齿廓模型和误差测量模型,计算得到了测头的理论运动轨迹。根据精密测量原理,通过采取实际齿廓的NURBS拟合以及实际齿廓与理论齿廓的最佳匹配处理,构建了摆线轮制造误差精确计算过程及制造误差处理的数学模型,通过采用优化迭代算法求解得到了摆线轮的实际制造误差。在国产JB45型齿轮测量中心上对摆线轮的实际齿廓进行了实际检测,验证了该方法的准确性和有效性。

机器人用高精度RV减速器中摆线轮的优化新齿形

根据机器人用高精度ＲＶ减速器对运动精度、回差、扭转刚度、传动效率和承载能力等主要技术指标的要求， 提出了机器人用ＲＶ减速器中摆线轮齿形修形应具备的条件，并在此基础上，提出了摆线轮齿形的优化设计数学模 型。所提出的摆线轮优化新齿形经样机试验证明是正确和实用的。

机器人关节精密行星齿轮减速器关键生产工艺设计

基于机器人关节精密行星齿轮减速器的研发及产业化,优化了精密行星齿轮减速器齿轮加工工艺、行星架加工工艺、内齿圈加工工艺、装配及检测工艺。设计了产业化必需的高速数控干切滚齿机、干切滚刀、内齿圈拉刀、插刀、减速机效率测试台、疲劳寿命测试台等关键加工、检测设备及刀具。新工艺运行稳定,与原工艺相比,其生产效率提高了13.2%,不良品率降低了6.6%。

机器人用短幅摆线减速器的优化设计

用于机器人关节的短幅摆线减速器要求体积小、重量轻。本文以体积最小作为优化目标，以齿轮不根切等１０个条件作为约束，对短幅摆线减速器进行了优化设计，并与传统设计结果进行了比较。

阶次跟踪分析方法在机器人用精密减速器摆动疲劳试验故障诊断中的应用

采用往复摆动方式对工业机器人用精密减速器进行疲劳寿命分析,能更好地反映减速器在实际工作中的受损情况。但在往复摆动实验过程中,减速器运行速度的大小和方向随时都在发生变化,对采集到的振动信号进行频谱分析,定位减速器的故障源十分困难,无法像处理匀转速工况那样直接对时域信号进行傅里叶变换来定位故障点。为此,提出一种阶次跟踪分析方法。通过对机器人用行星摆线针轮减速器疲劳实验过程中采集到的非平稳振动信号进行等角度重采样,得到振动信号的平稳角度域信号;通过对角度域平稳信号进行快速傅里叶变换,得到振动信号的阶次分析图;对减速器的行星轮、摆线轮、曲柄轴、滚针、曲拐轴承的阶次特征进行了分析。通过建立减速器振动信号阶次分析结果与各关键零部件特征阶次的关系,实现了变转速实验工况下行星摆线针轮减速器的故障诊断。结果表明,提出的阶次跟踪分析方法能够实现对行星摆线针轮减速器在时变工况下各重要零部件的故障定位,为摆动疲劳实验故障的快速定位提供了指导和帮助。

摆线针轮行星减速器的优化设计

摆线针轮行星减速器设计参数较多 ,计算复杂 ,特别是一些重要参数直接影响到摆线针轮行星减速器的性能和使用寿命 .传统的设计方法是根据经验预先选定几个参数后再求出其他一些参数 ,只要能满足所给定的条件就是最终的设计参量 .由于计算工作量大 ,设计人员不可能选择很多组参数来逐一进行比较 ,所以很难找到一个最佳的设计方案 .分析了现有摆线针轮行星减速器优化设计中存在的不足 ,通过对该问题的全面深入研究 ,建立了 6个设计变量、一个目标函数和 13个约束方程的优化设计数学模型 ,经实例计算和结果分析 ,说明所建立的优化设计数学模型能够真实反映设计问题 .计算结果也比较切合实际 ,准确可靠 .

新型摆线针轮行星减速器传动系统的振动特性

为减少刚性摆线针轮行星减速器工作时的振动,提高运行可靠性,设计了一种带减振衬垫的非刚性摆线针轮行星减速器,并对其进行非线性振动分析。综合考虑了时变刚度、轴向误差、啮入冲击等激励,基于集中参数理论和牛顿第二定律建立新型摆线针轮行星减速器8自由度的多因素耦合动力学模型和振动微分方程组,采用变步长四阶Runge-Kutta法对量纲归一化后的方程组进行求解。对比了刚性与非刚性结构下的摆线轮、低速轴的垂直振动和扭转振动情况,结果表明:采用减振衬垫,使摆线轮和低速轴的垂直振动和扭转振动效应都降低。进一步对新型摆线针轮行星减速器进行实验测试分析,结果表明:实验所测数据结果与其振动情况的理论分析结果较吻合。

摆线针轮行星减速器的模糊可靠性优化设计

针对现行的减速器优化设计 ,不考虑设计参数的随机性与模糊性的不足之处 ,提出将模糊可靠性设计引入到减速器优化设计中。在一般优化设计方法的基础上 ,建立摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型 。

影响短幅摆线行星减速器回差的因素

根据短幅摆线齿轮的齿廓方程，分析了影响短幅摆线行星减速器回差的因素，为减速器加工制造过程中对回差的控制提供了理论依据；并在自制的回差实验台上对试制的样机进行了测量，验证了结果的正确性．

摆线针轮行星传动减速器可靠性评价体系的研究

在对影响摆线针轮行星传动减速器可靠性的各种因素进行深入研究的基础上，针对国 产减速器的故障失效的条件和原因，建立了一套适应于国产各类摆线减速器的现场可靠性评价体系，并对 实际产品进行了考核，考核体系比较客观地反映产品的可靠性水平，并为工厂产品改进提供了方向。

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。

“两齿差”摆线钢球行星传动减速器的试验研究

在“两齿差”的行星传动机构中 ,采用摆线齿廓、滚动体 (钢球 )作为中间传动件 ,研制成功一种新型减速器。实验测试了减速器的主要性能 ,结果表明 ,其传动效率和传动精度高及其它各项性能优良 。

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。

机器人RV减速器摆线轮在线检测关键技术分析

在工业机器人的RV减速器中有一个非常重要的部件,那就是摆线轮,其精度会对总体RV减速器性能产生非常大的影响。为此我国加强了机器人RV减速器摆线轮在线检测的研究,其关键技术有孔组位置度、孔内径、圆度的检测,可提高零件的精度,以提高RV减速器的配合精度,提高减速器的传动精度。

摆线针轮行星减速器的稳健优化设计

将目标函数及约束条件的灵敏度最小作为附加目标函数引入摆线针轮行星减速器的优化设计模型中,通过实例计算表明该方法能够保证最优点的可行稳健性,达到稳健优化设计的要求。

摆线针轮行星减速器最佳短幅系数的确定及优化

短幅系数是摆线针轮行星减速器的重要设计参数,它直接决定着减速器的性能.针对目前设计中短幅系数往往由经验选取的问题,提出了以单参数最大效能体积比来确定最佳短幅系数的方法.并基于遗传算法对摆线针轮行星减速器进行了优化设计,得到了良好的设计结果.通过实例说明研究结果具有一定的理论和应用价值.

摆线针轮行星减速器可靠性评价体系的初步研究

在对影响摆线针轮行星减速器可靠性的各种因素进行深入研究的基础上 ,针对国产减速器的故障失效的条件和原因 ,建立了一套适应于国产各类摆线减速器的现场可靠性评价体系 ,并对实际产品进行了考核。