Cycloidal Magnetic Gear Speed Reducer

A cycloidal speed reducer employing gears with permanent magnets acting as teeth is described. The magnets, which have their axes radially oriented in both the orbiting gear and the fixed internal gear, are inserted in holes drilled in nonmagnetic rims without protruding from the cylindrical exposed surfaces. Because the orbiting gear is not restrained radially, it contacts the fixed gear and rolls on its inner surface. A normal force is developed at the contact point between the gears to balance the magnetic attraction and the centrifugal force of the orbiting gear. The friction available due to this normal force increases the transmission’s torque capacity, which is further increased by elimination of the gap between the gears. Also, the radial load on the supporting orbiting gear bearing is eliminated. A prototype with a reduction ratio of 26 is being tested.

基于EEMD分解的阶次跟踪方法研究

摆线针轮减速器组成零部件繁多、构成复杂,工作时噪声干扰大且多在变转速、往复的复杂工况下工作,因此,难以准确提取其内部的故障特征。针对这一问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)与阶次跟踪分析的方法,对摆线针轮减速器进行了故障诊断。首先,对采集到的时域振动信号和转速信号进行了等角度域差值采样,得到了振动信号的等角域平稳信号;然后,对等角域信号进行了集合经验模态分解,得到了若干个固有模态分量(IMFs),计算了各个固有模态分量的峭度值,选取目标模态分量进行了信号重构;接着,采用快速傅里叶变换得到了故障信号的阶次图;最后,根据减速器的传动方式、各零部件的模数,计算出了各主要部件的故障阶次,对比减速器在故障前后阶次图的能量峰值进行了故障诊断。研究结果表明:该方法能够准确提取包含故障信息的固有模态分量,实现从等时域信号到等角域信号的转换,并提取摆线针轮减速器的滚针故障阶次(8.37阶),故障准确率达到99.6%,可实现摆线针轮减速器在非平稳工况下的故障特征识别,并验证该方法的可行性和有效性。

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。

基于IAS信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取

RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬时角速度信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取方法。首先对编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度信号,在此基础上,使用角域同步平均提取摆线轮周期相关同步分量,消除非同步干扰,并通过构建边带信噪比指标选取故障信息丰富的啮合谐波频带进行带通滤波,最后对滤波后的信号进行窄带解调,实现对RV减速器摆线轮的故障特征提取。试验结果表明,该方法可以有效地提取RV减速器摆线轮故障特征,且自适应实现优化带宽选择。

矿用大功率行星齿轮减速器关键技术设计研究

分析了煤矿井下工作面刮板输送机用大功率行星齿轮减速器工作空间小、散热差的特殊工况环境和配套条件,从高速级参数确定和轴承选型、低速级参数确定、运行状态分析关键技术三方面,分析研究刮板输送机用3000 kW行星齿轮减速器设计的主要技术难题,针对其主要设计技术难题总结了设计关键技术,为其设计提供依据。

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 .

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 。

2K-V型摆线针轮减速器的动态回转传动误差分析

利用Pro/E创建参数化实体模型,导入ADAMS建立2K-V型摆线针轮减速器的虚拟样机。通过多刚体动力学仿真分析,获得转角误差曲线,并对比分析摆线轮修形造成的径向间隙等因素对传动精度的影响情况。为深入研究精密齿轮传动系统的动态传动精度,探索精密齿轮传动系统传动精度主动控制的方法和新传动结构设计提供了有效方法。

2K-V型摆线针轮减速机回差与刚度的试验研究

鉴于工业机器人用高精度2K-V型减速机对回差与刚度有极严格的要求,通过自行研制的回差与刚度测试试验装置,对自主开发的样机和国际同类产品进行了对比试验研究,并绘制出扭转刚度曲线。通过试验对比分析,国产2K-V型减速机的回差精度达到国际标准要求,建立的试验检测平台为评价精密减速机性能提供了一种有效手段。

二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数优化

以二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数为设计变量,摆线轮处于任意位置均能顺利装入,且针齿壳内曲线不发生干涉为约束条件,针齿壳强度、刚度削弱最小为优化目标,对二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数进行了优化。编制了集优化参数、判定间隙、绘图检验为一体的计算机程序。该程序使用方便,通用性强,对针齿壳的生产制造具有一定的指导意义。

摆线轮齿形最佳修正方式与修正量的确定方法

通过对修正摆线轮初始间隙的分析与比较 ,提出了一种获得最小初始间隙的正等距 +负移距 +转角的最佳修正方式 ,并对摆线轮修正量的合理选取 。

修正摆线轮啮合初始间隙分布规律的研究

介绍了一种求修正摆线轮与标准针轮啮合时初始间隙的简便算法,使计算式中的两个变量φ和τ转变为一个变量τ的函数,大大简化了计算程序。并对等距修正、移距修正、等距加移距修正的初始间隙进行了比较,结论如下:在相同的顶隙要求下,正等距加负移距修正的初始间隙小于等距、移距修正的初始间隙;以及正等距加负移距修正初始间隙最小的条件。

基于修形的摆线针轮啮合加载接触分析

利用有限元分析软件对修形后的摆线针轮进行齿间加载接触情况分析,建立摆线轮弹性转角模型。首先对RV减速器传动原理及摆线针轮啮合传动进行了分析;然后采用有限元及相关工程软件分析修形后的摆线轮与针轮的齿面接触状态;其次基于运动学和赫兹理论,进一步研究摆线轮齿间载荷分布情况;最后建立摆线轮接触变形弹性扭转角模型并采用有限元方法分析,为后续提高RV减速器的传动精度、稳定性能、延长使用寿命提供改进依据。

RV减速器摆线齿轮热分析

为了提高RV(Rotate Vector)减速器的传动能力及传动精度,本文分析了RV减速器中摆线针轮传动部分的传动原理和齿廓形成,计算了摆线轮接触齿面摩擦热流量所需的各种参数,得出啮合接触区域的摩擦热流量及对流边界条件。通过三维建模,并运用有限元软件Ansys Workbench进行分析,得出了摆线轮齿在实际传动过程中的稳态温度场分布,考虑了不同输入功率和接触区条形区域划分数量对实际结果精度产生的影响,得出了最佳的条形区域划分数量为32。为提高机构整体传动精度、避免轮齿胶合、指导轮齿修形等更深入的研究奠定了基础。

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、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 ,建立了摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型 ,且根据实例 。

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。

无自转活齿双摆线行星减速器

无自转活齿双摆线行星减速器是一种新型的减速器．与摆线针轮行星减速器相比，本减速器可获得更小的传动比、偶数及小数传动比，并且转臂轴承转速低．文中给出了传动计算公式及正常传动结构条件，为设计提供了理论依据．

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中，不考虑设计参数的随机性、模糊性的不足之处，提出将模糊可靠性设计引入到机械优化设计中，在一般优化设计方法的基础上，建立了摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型。且根据实例，进行了分析计算。

茂名大型挤压机行星齿轮减速器输出转速验算

针对高密度聚乙烯装置ZSK350挤压造粒机所配置的行星齿轮减速器,从理论上探讨两台电机是如何通过行星齿轮减速器实现变速,并证明挤压机螺杆的转速是两台电机输出到螺杆上的转速的代数和。

行星齿轮减速器的最优化设计

介绍了行星齿轮减速器单目标优化问题数学模型的建立。在以体积为最小的基础上,以优化模数、齿数、齿宽为主要目标的单目标函数,并用内点惩罚函数法进行寻优,进行迭代得到最优解。通过对具体实例进行分析,结果表明该方法经济可靠,是一种具有工程实用价值的设计方法。