基于刚柔耦合的RV减速器动力学仿真研究

RV减速器具有传动比大、承载能力大、传动精度高和传动平稳等特点,研究其动力学特性具有重要意义。以某型号RV减速器为研究对象,在Solid Works中建立了参数化三维模型,通过Abaqus和Adams建立了RV减速器刚柔耦合动力学模型。经过仿真分析,得到关键零部件的动态响应曲线和传动误差;通过频谱分析,得到影响传动精度的主要因素是曲轴的纯扭转弹性变形。研究方法对RV减速器精密设计具有一定的指导意义。     

RV减速器的虚拟样机仿真与传动精度的研究

通过摆线轮齿廓方程在UG环境下建立摆线轮的参数化模型,进而建立RV减速器的三维模型,将模型导入ADAMS软件中,得到RV减速器虚拟样机模型。通过仿真得到输出轴、曲柄轴和摆线轮的转速,考察了摆线轮与针齿的啮合频率,仿真结果为9.73 Hz,与理论结果一致,验证了所建虚拟样机模型的合理性与正确性。建立了考虑误差的8组虚拟样机模型,仿真结果表明,摆线轮修形、针齿销半径误差、针齿中心圆半径误差均对传动精度有较大影响。研究结论为RV减速器的设计提供了一定的理论依据。     

基于RV减速器角传动误差仿真的模拟正交试验分析

为研究不同轴承游隙影响RV减速器角传动误差的显著性,利用建立的包含摆线轮修形、轴承游隙、齿轮非线性接触的RV减速器动力学虚拟样机仿真模型进行仿真计算,得到在摆线轮特定齿廓修形条件下,不同轴承游隙组合形式的RV减速器角传动误差传动特性,在此基础上结合正交试验分析,探究减速器中不同轴承游隙对RV减速器角传动误差的影响敏感性和影响规律,进而可通过尺寸公差控制来设计轴承游隙,为RV减速器的设计制造提供有益参考。     

基于正交试验法的RV减速器传动误差分析

利用Pro/E建立实体装配模型,导入到ADAMS中建立虚拟样机,基于正交试验法采用直观分析法和方差分析法比较针齿中心圆半径误差、摆线轮移距和等距修形量、偏心距误差和针齿半径误差对RV减速器传动误差的影响,并针对影响因素推导出传动误差的计算公式,结果表明针齿中心圆半径误差对RV减速器传动误差影响最大,偏心距误差对RV减速器传动误差影响最小,与仿真试验结果对比表明传动误差计算公式正确可靠。     

不同转矩负载条件下RV减速器传动误差试验测试

目前RV减速器产品出厂前的传动误差性能检测均是在空载条件下完成的,难以反映减速器在负载条件下的真实传动精度性能。针对这一问题,搭建具有负载转矩加载能力的RV减速器传动误差检测试验台,制定减速器输出精度测试方案。在此基础上,以RV-20E型号减速器为试验对象,探讨不同负载转矩下减速器传动误差变化特性。     

机器人用RV减速器传动误差的测试

从定义、分类及来源等方面对传动误差进行了介绍,设计研制了一套能进行传动误差测试的试验装置,并以日本帝人RV-20E减速器为测试对象,进行了传动误差的测试试验,对测试的数据进行了处理分析,用试验结果验证了试验装置的合理性。     

高精密RV减速器传动效率测试与分析

基于RV减速器的工作原理,设计开发了能够满足不同规格RV减速器安装要求的组合式、模块化传动效率测试平台及其测控系统和软件系统,采用正交试验方法,对自主研发的RV-40E样机进行传动效率测试,对测试数据进行极差和方差分析。结果表明,对RV减速器传动效率影响程度从大到小的因素分别为输出转矩、输入转速和输出转矩的交互作用,输入转速、输出转矩为显著因素,其余为非显著因素。     

RV减速器两级传动特性耦合分析

针对RV减速器的传动结构特点,应用Pro/E参数化建模技术,建立了RV减速器的三维实体模型,并以RV-40E为例,采用ADAMS软件对一级传动和二级传动进行运动学与动力学耦合仿真,分析了一级传动和二级传动的动力学特性对RV减速器传动特性的影响,并对其进行整机动力学分析。结果表明:一二两级传动对曲柄轴转速波动均有影响;二级传动导致输出轴转速波动的幅度远大于一级传动;针齿与摆线轮之间的啮合力因曲柄轴自转(摆线轮公转)而呈周期性波动,啮合力幅值随摆线轮修形量的增加而增大;曲拐轴承转动副受力巨大,易导致轴承损坏。研究结果对RV减速器的产品化设计具有重要的参考价值。     

RV减速器传动误差高精密测试台设计与试验分析

以广泛应用于工业机器人关节的精密RV(Rotate Vector)减速器为研究对象,结合传动误差测量原理,使用高精度编码器搭建了高精密测试台,借助LabVIEW软件编制了专用数据采集和处理程序。对进口品牌减速器和国产减速器进行了传动误差测量试验,并对传动误差结果进行了滤波分析处理,分析结果能直观反馈减速器传动误差的主要贡献源,可以对RV减速器关键零部件的优化设计和制造工艺改进提供可靠的参考依据。     

新型RV减速器传动特性研究

RV减速器是工业机器人的关键零部件,文中提出一种运用内摆线行星传动原理的新型RV减速器。该减速器结构紧凑、易于制成中空结构。利用三维建模软件建立新型内摆线RV减速器的三维模型,运用动力学仿真的方法建立多刚体动力学模型。对新型RV减速器的主要传动部件进行虚拟样机仿真,分析了减速器主要传动部件的速度和角速度,摆线轮与针齿的接触力。并运用有限元方法对关键零部件和整机进行模态分析。仿真结果证明了新结构设计的合理性和动力学性能的可行性。文中研究结果可以为相似结构的内摆线或RV减速器的设计和分析提供参考。     

基于刚柔耦合模型的变速器敲击评价研究

综合考虑变速器的输入转速波动、结构特点及齿轮啮合特性等因素,同时计入变速器壳体的柔性特征,合理设置边界条件,建立变速器齿轮敲击刚柔耦合仿真分析模型。以空套齿轮角速度为目标,通过台架试验检验了所建模型的有效性。依据敲击产生机理提出基于主、从动齿轮转速波动矢量和变化的敲击客观评价指标。基于校验后的仿真分析模型,在敲击工况下对常用的Jerk指标和提出的敲击客观评价指标进行计算分析,并与主观评价结果进行了对比。结果表明,提出的基于主、从动齿轮转速波动矢量和变化的敲击客观评价指标与主观评价结果具有良好的一致性。为敲击噪声客观评价提供了方法参考。     

RV减速器虚拟样机仿真技术研究

利用Pro/E和ADAMS建立了RV-250减速器多刚体动力学模型,针对RV减速器主要传动部件如输入轴、行星轮、摆线轮和行星架进行了虚拟仿真分析,将理论计算数据与仿真数据对比分析,分析表明所建模型正确、合理、动力学性能稳定、均载能力强,所得结果为机器人用RV减速器的优化设计、振动和噪声分析提供了理论基础。     

一种机器人关节用伺服电机行星减速器的刚柔耦合动力学仿真

关节电机是足式机器人核心部件之一,其动态响应直接影响着机器人的性能.其中的行星减速器属于精密机械传动机构,其传动精度与关键零件的变形密切相关.利用Adams建立了关节电机行星减速器刚柔耦合动力学仿真模型,模拟在启动过程中的瞬态输出特性.模型中对关键零件进行柔性化处理,设置各零件间的运动副约束,利用Hertz接触理论计算了行星轮与太阳轮、内齿圈的接触刚度系数.仿真结果表明,关节电机的动态特性与加速时间和惯性载荷密切相关,较大的加速时间与较小的惯性载荷有利于提高其动态性能.     

基于刚柔耦合的地铁齿轮箱故障仿真研究

以国内某现役地铁齿轮箱实体为研究对象,构造计算机虚拟样机,并借助有限元软件构造含有柔性箱体的刚柔耦合模型,探讨了不同测点位置的振动信号特性,分析了断齿数量变化、转矩变化、转速变化情况下的齿轮箱箱体振动特性.结果表明,测点位置距离轴越近,对冲击能量越敏感,但相对的其频域特性模糊;断齿数量、转矩、转速的增大都会导致振动整体加剧,局部上又呈现出各自不同的特性.研究结果对地铁齿轮箱的仿真及试验研究具有一定参考价值.