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。     

精密RV减速器中正齿轮啮合状态下的模态特性分析

针对正齿轮振动特性对RV减速器一级行星传动轮系的影响等问题,根据RV减速器整机的实际传动工况,建立了RV减速器一级行星传动轮系的三维装配模型。以某型号RV减速器为研究对象,采用有限元法分析了正齿轮在自由及啮合两种状态下的振动特性,得到了正齿轮在两种情况下的固有频率分布和模态振型特征,并讨论了中心轴齿轮和曲柄轴对正齿轮固有频率的影响。仿真及研究结果表明:由于受到中心轴齿轮和曲柄轴的约束,正齿轮在实际传动工况下的各阶固有频率明显低于自由状态下相应结果,且啮合处为正齿轮的薄弱环节,其振幅明显增大,因此需要对正齿轮与中心轴齿轮的装配关系提出更高要求;该研究结果可为RV减速器中一级行星传动轮系的动态特性分析和啮合特性参数设计提供参考。     

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。     

精密RV减速器输入齿轮轴振动分析

精密RV减速器输入齿轮轴是整机实现两级减速的重要零部件.输入齿轮轴的啮合传动状态直接决定精密RV减速器的传动性能,其模态振动特性对整机动态特性有重要影响.以RV-80E减速器为研究对象,对啮合状态下的精密RV减速器输入齿轮轴进行振动分析.在分析中,对精密RV减速器进行三维建模,通过有限元方法对输入齿轮轴在自由、轴承约束...     

高精度机器人减速器静态性能测试试验研究

在分析RV减速器主要性能要求的基础上,搭建RV减速器静态精度测试台及其控制和数据采集系统,并对系统进行调试和误差分析,使测试结果真实可靠。以某型号RV减速器为试验对象,研究RV齿轮轴承孔公差等级对其传动精度和扭转刚度的影响。结果表明:测试台能够满足RV减速器主要性能测试需求,测试结果贴近实际;RV齿轮轴承孔与曲柄轴轴承接触充分的情况下,RV减速器传动稳定性和抗变形能力显著增强,RV3(M5)的传动精度比RV1(K5)提高了36%左右,扭转刚度比提高了约15%。     

RV减速器传动系统动力学特性分析

为深入研究工业机器人用RV减速器动力学特性,采用集中参数法,综合考虑啮合阻尼、时变啮合刚度以及综合啮合误差,建立了RV传动耦合扭转动力学模型,通过数值解法对建立的动力学方程进行求解,得到其振动位移、振动角速度响应及各齿轮副动态啮合力。基于UG与ADAMS建立RV减速器动力学模型,进行仿真分析实验,验证动力学模型的正确性。通过改变啮合刚度分析了啮合力的变化,随着啮合刚度的增加,在一定范围内,传动过程中的啮合力更加稳定,为RV减速器的故障诊断和优化设计奠定基础。     

啮合状态下精密RV减速器曲柄轴模态振动特性分析

精密RV减速器中行星轮和输入齿轮轴的啮合传动状态直接决定了RV减速器的传动性能,而核心零件曲柄轴的模态振动特性对整机动态特性影响很大.以精密RV-80E减速器为研究对象,在建立一级减速部分三维模型的基础上,采用有限元法对曲柄轴在自由状态、边界约束以及啮合工作3种状态下的模态特性进行了仿真分析,得到了不同约束状态下曲柄轴的频率分布及振动模态.通过仿真分析得知,在啮合工作状态下,齿轮系啮合引起的曲柄轴两偏心轴边缘、曲柄轴头部变形最大更符合实际工作状态,其固有频率显著提升.该研究结果对曲柄轴在一级减速部分的动态特性和啮合特性参数优化设计提供了理论依据.     

多啮频激励下的多级齿轮传动分岔与冲击特性

以行星轮系+两级定轴多级齿轮传动系统为研究对象,建立含齿侧间隙、时变刚度、综合传递误差、阻尼、连接轴扭转刚度因素的多啮频激励扭转非线性动力学模型,用数值法对系统无量纲动力学方程求解,获得系统的分岔、齿面冲击、脱啮占空比、齿背接触比响应图。研究表明：系统各级传动分岔特性因多啮频激励不同步而不同步,啮频激励和连接轴扭转耦合影响各级传动的振动强度;随连接轴的扭转刚度减小其前级齿轮传动的动力特性对后级传动的影响减弱;行星轮系内外啮合结构不对称对齿面冲击、脱啮特性产生轻微影响;行星轮相位差对系统非线性动力特性无影响。     

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。     

基于ANSYS软件的RV减速器有限元分析

为了研究RV减速器在额定载荷作用下的应力和变形情况,应用ANSYS软件对RV-40E型减速器的主要传动机构——摆线针轮机构和偏心轴机构进行分析。分析结果表明,在额定载荷作用下,摆线针轮机构与偏心轴机构的最大接触应力和最大等效应力均小于所用材料的强度极限。由于受力导致相配合的零件间产生间隙,会降低RV减速器的传动精度,因此在设计、制造RV减速器时需重点关注弹性变形对传动精度的影响。偏心轴的扭转变形较大,刚度较低,对RV减速器的传动精度影响较大,因此在设计、制造RV减速器时需选择合理的材料和工艺,提高偏心轴刚度,进而提高RV减速器的传动精度。     

RV减速器动态特性研究综述

RV减速器作为工业机器人系统的高精密减速传动装置,在工业机器人产业化方面起到关键性作用。就RV减速器传动过程中零部件的弹性变形、激励因素以及复杂的接触关系对减速器动态特性的影响问题,综述了RV减速器固有特性、动态响应、动力稳定性、系统参数对系统动态特性的影响等方面的研究内容,阐述了国内外学者对RV减速器动态特性的研究进展,指出了建立多个虚拟样机模型以及如何实现对虚拟样机的实验验证是RV减速器动态特性研究的热点问题。     

机器人用减速器性能测试方法探讨

通过论述国内外机器人减速器性能检测技术研究现状，对比了与国外的差距，分析了机器人用谐波减速器和机器人用精密齿轮传动装置标准方法差异。选取机器人用谐波和RV减速器，对精密减速器的扭转刚度、传动效率两个关键性能指标的测试方法进行探讨，并对其测试方法进行了验证。通过探讨，结论是现行国标对机器人精密减速器的性能测试方法的规定不统一，机器人用精密减速器的扭转刚度和传动效率值都与角位移和转矩这两个基本参数相关，测量设备本身的精度和设计方法影响测量结果，设备标准化、集成化、智能化方面仍有较大发展空间。     

多级行星齿轮系统耦合动力学分析与试验研究

基于齿轮啮合理论和Lagrange方程,考虑各级齿圈扭转支撑刚度,提出运用集中参数法建立多级行星齿轮—箱体耦合扭转动力学模型。在分析多级行星齿轮啮合相位关系的基础上,确定各齿轮对时变啮合刚度,并运用有限元法获取各齿圈扭转支撑刚度。行星齿轮传动误差表示为轴频和齿频叠加的谐波函数,分析多级行星齿轮传动的主要激励特征。针对盾构机三级行星减速器某施工地段的运行条件,求解行星齿轮系统的动态响应,并分析其时频特性。采用背靠背能量回馈试验台架测试方案,测量盾构机行星减速器的振动加速度,采用数值积分计算振动速度和位移,并分析其振动特性。研究表明盾构机行星减速器振动试验数据与计算结果具有良好的一致性,验证多级行星齿轮系统耦合动力学模型的准确性。     

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。     

基于等价模型的RV减速器扭转刚度计算

机器人用高精度RV传动对扭转刚度有严格的要求,对于RV减速器,影响其传动刚度的主要因素为渐开线行星传动以及摆线针轮传动,分别采用石川法、修正后的弹塑性力学方法对渐开线啮合刚度以及针摆啮合刚度进行计算,同时考虑了输入轴扭转刚度、转臂轴承扭转刚度以及曲柄轴与行星架之间支撑刚度,建立了RV减速器的等效扭转刚度模型。由于摆线轮与针轮之间的啮合刚度具有时变性,得到了修正后的等效扭转刚度数学模型,以RV-40E为例得到了其等效扭转刚度计算方法及结果,为后续求解RV传动系统动力学计算模型提供了理论基础。     

基于增量谐波平衡法的人字齿轮副非线性频响特性分析

建立了考虑时变啮合刚度、恒定间隙、动态间隙、静态传动误差和外部动态激励的人字齿轮副扭转动力学模型,采用增量谐波平衡法分别求解了恒定间隙和动态间隙下系统的频响特性,用Runge-Kutta数值法对计算结果进行验证,分析了时变啮合刚度、阻尼、静态传动误差及外载激励对系统幅频特性的影响.结果表明,系统中不仅存在着主谐波响应,而且存在着超谐波响应;时变啮合刚度、静态传动误差对系统幅频响应有激励作用,阻尼对系统幅频响应有抑制作用,改变外载激励对系统幅频响应状态变化的影响不大;相比于恒定间隙,增加动态间隙幅值能进一步控制齿轮系统的非线性振动.     

RV减速器综合性能检测平台的研制与测试分析

RV减速器是工业机器人的重要组成部件,其综合性能决定着机器人的控制精度.目前,市场上缺少检测RV减速器性能的产品,现有检测平台种类较少、功能单一且操作复杂,不能满足国内工业机器人生产研究的需要.通过分析RV减速器的机械结构和工作原理,深入研究RV减速器的传动误差、传动效率、扭转刚度等性能参数检测方法,设计了一种RV减速器动态传动性能自动化检测平台,为RV减速器的机械设计和性能测试提供参考和依据.     

无人机主减速器动态性能分析

针对一种无人机在不同工况下经历复杂的动力学环境,首先对主减速器模型进行考虑应力刚化效应的模态分析,得到不同工况下主减速器系统固有频率和振型。然后,基于某特定激励对主减速器进行了频响分析。研究结果表明,在一定转速范围内,无人机主减速器振动以扭转振动为主,模态固有频率值会随着转速的提高而单调增大,通过频响分析预测了主减速器结构设计的薄弱环节,可为主减速器结构优化提供设计参考。     

RV减速器的谐响应分析

摆线轮和曲柄轴是RV减速器的重要部件,其弯曲变形是RV减速器的主要失效形式之一。以RV-250减速器为研究对象,建立了RV-250减速器无干涉模型;基于周期输入的特点,利用有限元法进行了RV减速器在额定转矩条件下的动力学谐响应分析,得到关键部件摆线轮和曲柄轴幅频响应曲线,得出固有频率、响应幅值等动力学指标,结果表明,偏心轴的激振力在360 Hz左右会导致摆线轮的弯振和轴向变形,为摆线轮和曲柄轴的优化设计提供了理论依据。     

双级摆线钢球减速器振动分析

双级摆线钢球减速器存在偏心质量,在其工作时因其引起的受迫振动是影响该减速器传动性能的主要因素。针对双级摆线钢球减速器,在分析其结构特性与传动原理基础上,推导了其传动比计算公式,分析了不平衡质量对其振动的影响,并构建了双级摆线钢球减速器动力学分析模型,对其弯曲与扭转受迫振动进行了研究。分析结果表明,双级摆线钢球减速器的振动主要是横向弯曲振动,输入轴组件两反相偏心质量旋转时产生的离心惯性力,是造成其横向弯曲受迫振动的主要因素,振动的强弱主要由输入转速和两偏心质量的质径积决定。