RV减速器摆线针轮传动的精确啮合间隙计算

RV减速器摆线针轮副的啮合间隙大小是影响其传动性能的关键因素,目前国内的研究多采用公式法来计算摆线针轮的初始啮合间隙,未考虑传动过程中节点位置的变化,导致理论结果与实际啮合间隙存在差异。提出将实际齿廓公法线方向的齿廓间距离作为精确啮合间隙,通过对传统初始啮合间隙计算方法的深入分析,建立摆线针轮齿面接触模型,计算出任意转角下精确啮合间隙的大小,为RV减速器摆线针轮副啮合间隙的计算和分析提供理论基础。     

摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度计算

基于Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合传动单齿对法向接触刚度模型及等效接触扭转刚度模型。在此基础上,利用有限元方法计算了摆线针轮啮合传动中同时参与接触的针齿数,建立了摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度模型,应用Matlab软件编制了等效接触扭转刚度计算程序。通过算例得出了3种修形组合下的等效接触扭转刚度变化曲线,讨论了3种修形组合下各曲线的变化特征以及等效接触扭转刚度曲线与摆线轮齿廓之间的关系。     

摆线针轮传动的啮合区间计算方法研究

针对摆线针轮传动齿廓修形量优化过程中无合适约束条件、逆向工程难以确定摆线轮齿廓修形量以及对摆线针轮传动特性研究时其啮合区间无法获取等问题,开展了摆线轮啮合区间确定方法的研究。首先,对刚度进行分析,确定了影响刚度的主要部件。然后,通过关键部件处的接触刚度分析,分别建立了滚针轴承、圆锥滚子轴承以及摆线轮啮合点扭转刚度模型。在此基础上,推导出以滚针轴承、圆锥滚子轴承以及整机扭转角度为变量的摆线轮扭转刚度方程。最后,依据啮合点连续性原理,计算出所有满足啮合点扭转刚度之和近似等于摆线轮扭转刚度的啮合区间,并依据摆线轮初始啮合点不随负载增加而改变的原理,最终实现对不同负载下可行啮合区间的筛选。该方法分析结果与实际情况基本吻合,并且无须对减速器进行拆解,可以为摆线针轮传动设计和优化提供必要的参考数据。     

RV减速器摆线针轮啮合间隙影响因素的分析

啮合间隙是影响RV减速器摆线针轮传动精度的主要因素,为保证摆线针轮的传动性能,对RV减速器摆线针轮啮合间隙的影响因素进行了分析。通过对比不同修形方式下初始啮合间隙的MATLAB函数图像,得出初始间隙最小、最佳的修形方式。通过理论计算,分析各影响因素对RV减速器摆线针轮啮合间隙的影响程度,进而确定主要的影响因素。     

摆线针轮章动传动的齿廓分析

本文应用球面三角学理论，分析了摆线针轮章动传动的齿形曲线；推导出相应的齿形方程，并给出了这种传动的基本参数和主要尺寸。为摆线针轮章动传动的设计与制造提供了理论基础。     

含侧隙摆线针轮啮合接触特性分析

多齿对接触是摆线针轮传动的典型特征,其接触对的数量和分布对摆线针轮传动特性有重要影响。为分析侧隙对摆线针轮的多齿对接触及传动特性的影响,构建了考虑侧隙的摆线轮-针齿接触力分布及扭转刚度的计算模型,分析了侧隙、输入扭矩对啮合接触力峰值、分布区域以及扭转刚度的影响。研究结果表明,侧隙对摆线针轮机构的传动特性有显著影响,侧隙越大,导致承载的接触对减小,啮合力峰值增大,但扭转刚度会显著减小;输入扭矩增大会导致承载接触对增多,使扭转刚度略有增大;曲柄输入角度的变化对扭转刚度的影响不大。上述模型可为考虑侧隙的摆线针轮传动机构设计分析提供参考。     

多齿差摆线针轮行星传动的齿形及啮合特性的理论分析

对具有双面支撑输出机构和“多齿差”齿形的摆线针轮行星传动的齿廓形状和啮合特性进行了理论分析。     

一种摆线针轮传动多齿啮合接触特性分析方法

为有效地揭示齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响规律,基于多体动力学和弹性接触理论提出了一种可精确预估摆线针齿动态啮合对数、确定接触点位置并获取接触载荷的动力学分析方法。首先,建立了摆线针轮系统刚体多体动力学模型;其次,在数值计算的任一时刻,循环判断摆线齿廓的离散点与各个针齿之间是否满足接触条件,确定最大接触深度并计算法向接触载荷;最后,将摆线针齿接触载荷等效为系统广义力,建立了含多齿啮合接触关系的摆线针轮传动系统动力学方程。在此基础上,以某一针摆传动系统为算例,分析齿廓修形、弹性接触及负载变化对摆线针轮传动多齿啮合接触动态特性的影响。研究结果表明,摆线针轮传动的实际传力针齿数由齿廓修形和负载特性决定。该方法对于具有不同传动比的摆线针轮传动系统,均能高效准确地完成齿廓修形和负载变化条件下的传力针齿数预估和接触载荷计算。     

摆线针轮传动啮合力计算及有限元分析

计算了修形前后摆线齿轮与针齿的啮合作用力,通过初始间隙的分布曲线判定了修形摆线齿轮与针齿的同时啮合齿数。建立了摆线齿轮及针齿的参数化模型,并导入到ANSYS软件当中,建立了以"接触单元密分和非接触单元粗分"为原则的有限元模型,分别对标准齿形摆线齿轮及修形摆线齿轮的啮合作用力进行了有限元接触应力分析,得到了考虑摩擦因数的最大啮合作用力,并与通过理论公式计算出的最大啮合作用力进行对比分析。研究结果可为工程上摆线针轮传动的受力分析提供理论依据和技术支持。     

RV减速器摆线轮的有限元模态分析

采用Pro／E对RV减速器摆线轮进行实体造型,将该实体模型导入ANSYS,建立动力学分析模型。用ANSYS软件分析摆线轮的固有特性,为整个系统的动态响应计算和分析奠定基础。     

RV减速器摆线轮齿廓修形润滑性能分析

考虑润滑脂的压黏特性及热效应,建立摆线轮齿与针齿之间的线接触脂润滑热弹流数值模型,求得该模型的完整数值解,得到了脂膜压力分布、温升分布及脂膜形状;结合摆线轮齿廓,分析了修形方式及修形量对脂膜压力、脂膜形状、脂膜温升和摩擦损失功率的影响。结果表明,随着修形齿廓与摆线轮理论齿廓径向间隙的增大,摩擦损失功率增加,最小脂膜厚度先增加后减小;在修形齿廓与摆线轮理论齿廓同一径向间隙的条件下,反弓齿廓修形方式的润滑性能最好,正等距加正移距的组合修形方式次之,负等距加负移距的组合修形方式润滑性能最差。研究结果为考虑润滑性时RV减速器摆线轮齿廓修形提供了一种新的方法。     

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...     

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。     

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。     

一种RV减速器摆线轮齿廓修形方法

针对常用组合修形方法无法同时满足高精度摆线轮高承载、低回差要求的问题,提出一种偏心距组合修形方法。在运用三坐标测量仪对RV-40E型减速器摆线轮进行精密测量的基础上,基于最小二乘法对测量所得的摆线轮齿形坐标参数进行圆弧拟合,并得到了相应的摆线轮齿形方程。然后,以所得齿形方程曲线为目标齿廓曲线,运用Matlab对"偏心距+等距+移距"、"等距+移距"、"等距+移距+转角"3种组合修形方式的所形成的摆线轮的齿形进行优化。优化结果表明,相较于"转角+等距+移距"和"等距+移距"组合修形,"偏心距+等距+移距"组合修形所得的曲线与目标齿廓曲线的偏差更小,说明了"偏心距+等距+移距"组合修形方式具有一定的可行性。     

RV减速器摆线轮齿廓曲线的曲率影响因素研究

以工业机器人为例,对RV减速器摆线轮齿廓曲线的曲率的影响因素进行了研究。根据微分几何理论,建立摆线轮齿廓的数学模型,采用坐标变换方法推导出摆线齿廓方程,分析了摆线轮齿廓曲线的凹凸特性,求出拐点的数学解析式。根据摆线齿廓方程计算出曲率和曲率半径的参数表达式,最后推导出可以概括摆线针轮传动的诱导法曲率公式。以RV-20E减速器为例,求解出凹凸区间曲率最大值和最小值,并利用Matlab编制程序进行仿真,详细分析了机构的偏心距、针齿半径、针齿分布圆半径、针齿数对拐点所在位置、曲率变化快慢的影响规律。通过对摆线齿廓的曲率的仿真分析,偏心距和针齿分布圆半径对摆线齿廓的曲率影响显著,同时也会影响拐点位置的变化,针齿半径对其有一定的影响,但影响较小,并且不会影响拐点所在的位置。研究结果为科学地选择摆线轮最佳参数和摆线针轮传动的设计提供了一种理论依据,具有一定的实用价值。     

Meshing Efficiency Analysis of Modified Cycloidal Gear Used in the RV Reducer

Cycloidal gears play an important role in the performance of rotate vector (RV) reducers. In this article, numerical analysis of mixed elastohydrodynamic lubrication (EHL) is applied to establish a meshing efficiency model for a modified cycloidal gear. A theoretical efficiency formula is derived and the effects of modification amount and short-amplitude coefficient on efficiency parameters are analyzed, including contact load, relative speed, oil film pressure and thickness, and friction coefficient. The simulation results show that the meshing efficiency is almost unchanged when the modification amount changes, whereas it increases with an increase in the short-amplitude coefficient. Efficiency experiments for an RV reducer with different cycloidal gears are carried out to verify the simulation results. The meshing efficiency analysis in this article contributes to the optimal design of cycloidal gears used in RV reducers.