基于压力角的摆线针轮齿廓曲线优化方法

根据摆线针轮传动理论,提出一种基于压力角的齿廓优化方法。将摆线针轮齿廓分为工作段与非工作段,区分影响工作段压力角的因素为修形参数与设计参数,讨论两类参数对压力角的影响,以此两类参数为设计变量,以工作段平均压力角为目标函数,以运动与润滑要求确定边界条件,对RV⁃550E型减速器摆线轮进行优化设计。结果表明,此方法使算例的工作段平均压力角降低了4.14%,使单齿啮合过程的压力角最大值降低了1.35%,优化前后接触齿对最大Mises应力下降了20.77%,发生位置由摆线轮转移至针轮,模型质量减小了9.38%,在确保无根切现象的同时能获得良好的组合修形效果。

机器人用RV减速器针摆传动啮合刚度计算

提出了一种摆线针轮传动中针摆啮合综合刚度的计算方法,该方法基于Hertz公式,在求解单对针齿啮合刚度时,考虑摆线轮齿廓曲率的影响,推导出了单对齿啮合刚度公式,在此基础上,根据修形摆线轮有隙啮合受力分析结果,建立了摆线针轮传动的啮合模型,计算时首先确定在传动过程中任意时刻进入啮合状态的齿数,再对各齿的刚度进行叠加得到摆线针轮综合啮合刚度.此方法得到的扭转刚度数值较传统方法计算结果更合理.

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。

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。

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.

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。

RV减速器针摆传动啮合特性分析

在分析RV减速器的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑RV减速器两级传动系统耦合变形、摆线轮轮辐结构以及轴承刚度,建立了RV减速器啮合特性分析模型。对RV减速器针摆传动啮合特性进行了仿真分析,具体讨论了摆线轮轮缘厚度、修形量以及载荷大小对啮合特性的影响规律。同时根据所建立的分析模型对RV减速器的扭转刚度进行了分析。最后通过对RV减速器进行了针齿壳齿根压应力实验测试以及扭转刚度实验测试,验证了仿真分析的正确性。

FT型与RV型针摆行星减速器对比研究

新型FT针摆减速器和RV减速器都是采用封闭二级传动的一种新型针摆传动减速器,都具有结构紧凑、刚性高、振动低、低速运转区效率高等优良特性。二者的结构传动方式相似,传动性能较前几代减速器有很大的改善,传动效率也大幅提高。通过对FT455-81型样机和RV-160E-81-B-B型样机为例进行性能、价格等方面的对比,构建FT和RV减速器的三维模型,对其传动原理、传动特点、结构进行分析比较,阐述RV减速器和FT减速器的优缺点。找到两种减速器的适合应用场合。

基于VS的摆线针轮减速器参数化设计与有限元分析

为了实现摆线针轮减速器的快速结构优化,首先利用摆线轮的齿廓方程式对摆线轮建模,并对摆线针轮减速器的受力进行理论分析,得到摆线轮在运动过程中的受力情况。利用Creo2.0的Pro/toolkit工具以及Visual Studio2010对摆线针轮减速器进行参数化设计,提高工作效率。运用ANSYS软件对摆线轮与针轮的装配体进行有限元分析,借助摆线轮的参数化功能实现摆线轮的快速结构优化。参数化设计的方法有效地解决了对摆线轮结构优化时效率低的问题,为摆线针轮减速器其他零件结构优化提供了依据。

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。

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 。

RV减速器中针摆传动等效扭转啮合刚度分析

针对RV减速器中的针摆传动,建立了一种考虑摆线轮齿廓曲率半径变化的等效扭转啮合刚度计算模型,分析了输入力矩的变化对针摆传动等效扭转啮合刚度的影响。基于Hertz公式,推导了RV减速器中摆线轮与单个针齿啮合刚度随啮合点位置变化的函数关系式,利用摆线针轮传动模型计算实际参与啮合的齿数,进而建立针摆传动等效扭转啮合刚度模型。通过MATLAB软件对模型进行数值仿真,分析了3种不同输入力矩条件下等效扭转刚度曲线的变化规律,分析结果对RV减速器动力学模型研究有一定的理论和工程价值。

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。

关于摆线特性的研究

在摆线数学方程的基础上推导出了摆线上一点的切线和法线方程 ,求出了摆线针轮减速器中各高副接触点处法线汇交点的坐标 ,并依据摆线轮的运动形式 。

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。

新型FT针摆传动减速器参数化建模与虚拟装配研究

FT针摆传动减速器是一种新型两级传动结构,为了对该减速器进行系列化的设计与开发,提供了一种相对便捷的参数化建模与装配方案,以Creo 3.0为平台,建立零部件的三维参数化模型,模型中的特征参数之间相互关联,并合理选择装配的前后基准,建立虚拟样机。可实现在模型特征参数改变时装配关系不变,通过模型验证,确定装配的正确性,便于设计者操作。

摆线针轮传动机构的偏心距对承载能力的影响

针对国产RV减速器承载能力低、运动精度低、整机寿命短等瓶颈问题,本文基于摆线轮齿面修形表征方法,构建摆线轮与针轮之间的啮合侧隙分布函数,系统研究负载作用下,摆线轮与针轮之间的载荷分布规律,提出摆线轮与针轮之间最大啮合力的判定方法,结合摆线针轮传动的接触强度分析理论及多齿接触承载分析理论,建立了摆线针轮传动机构的承载能力评估模型,并探究偏心距对摆线针轮传动承载能力的影响规律。结果表明:随着偏心距在一定范围内增加,摆线针轮承载能力系数先增后减,偏心距为0.98 mm时承载能力最高,并通过有限元分析验证其准确性。

齿廓偏差影响下的RV减速器摆线针轮啮合间隙计算

摆线针轮啮合间隙对RV减速器的啮合传动性能及运动精度影响很大,因此,啮合间隙的准确计算是摆线针轮接触特性研究中很重要的内容。目前,国内对啮合间隙的计算大多是以理论设计齿廓为基础,未考虑摆线轮在修形设计加工过程中的齿廓偏差,所以,计算得到的理论啮合间隙与实际啮合间隙不一致。为此,综合考虑齿廓偏差的影响,提出一种摆线针轮啮合间隙的新计算方法,从工程和数学的角度获得了轮齿啮合的真实间隙。通过将摆线轮的齿廓偏差在理论齿廓上进行有效叠加,基于非均匀有理B样条重构得到高度逼近实际加工齿面的数字化齿面;根据建立的摆线针轮传动接触分析模型,运用微分几何原理计算针齿中心至摆线轮齿廓的最小距离,得到齿廓偏差影响下的准确啮合间隙值,为RV减速器摆线针轮副的传动性能研究及齿廓修形设计提供了新的思路。

工业机器人RV减速器传动机构误差分析

以工业机器人用RV减速器为研究对象,结合其一级渐开线齿轮减速和二级摆线针轮减速的啮合特性,逐个分析了机构中各主要构件的原始误差对系统输出转角的影响,以此为基础建立了该机构的误差传递分析模型,该模型详细解释了机构的各种原始误差与机构输出误差的对应关系,并以RV40E型减速器为例,进行数值演算和实验分析。结果表明,输出盘轴孔偏心误差对机构输出转角影响最大,摆线轮齿形误差和曲柄轴偏心误差次之,渐开线齿轮机构的误差影响最小,同时输出盘和行星架固连引起的反馈误差在精密的RV传动中也是不容忽视的。