Abstract ：

为进一步提高摆线针轮减速机的传动效率,对减速机传动效率的影响规律进行了深入研究,提出了考虑设计参数与工况参数变化的摆线针轮减速机传动效率计算模型,并对参数进行了优化.首先,考虑摩擦力和啮合齿隙,建立了摆线针轮传动机构的多齿承载接触分析模型,计算了摆线针齿啮合力与载荷分布规律;然后,考虑摆线针轮减速机的啮合损耗、输出损耗、轴承损耗、润滑损耗和密封损耗,提出了摆线针轮减速机传动效率计算模型,并分析了设计参数和工况参数对摆线针轮减速机传动效率的影响规律.研究表明,在考虑摩擦受力的情况下,转速、负载、针齿销半径、针齿分布圆半径、偏心距、针齿套半径是影响传动效率的主要参数,针齿销数、柱销分布圆半径、柱销半径和摆线轮齿宽次之.最后,以齿轮强度、齿轮宽度、齿廓形状、齿间间隙和承载能力作为参数优化范围,将效率和体积作为目标对设计参数进行多目标优化分析,得到最优参数解,进而获得了更小体积、更高传动效率的摆线针轮减速机.

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多目标优化 传动效率 摆线针轮传动 摩擦损耗 减速机

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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.

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承载能力 偏心距 接触刚度 摆线针轮传动机构 接触应力 RV减速器 精密减速器 有限元分析

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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.

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传动误差 RV减速器 摆线针轮传动 误差传递

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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.

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RV减速器 摆线齿廓 曲率特性 凹凸特性

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针对摆线针轮多齿啮合时的接触力对于RV减速器传动精度和疲劳寿命的影响问题,本文研究了RV减速器摆线针轮多齿啮合的动态过程,建立了RV减速器动力学仿真模型。通过仿真计算得到了各摆线针齿啮合点处的法向接触力、摩擦力和接触应力,并与理论公式计算结果进行了对比。最后对RV减速器样机的传动性能进行了测试,确定了摆线针轮传动是引起RV减速器传动误差的主要原因。由RV减速器分段传动误差的标准差分量可以间接地判断摆线针齿不同啮合位置的匹配性,从而经过针对性的齿廓修形进一步提高RV减速器的传动精度。

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摆线机构 传动误差 接触应力 机器人关节 有限元分析 接触摩擦力 传动误差测试 RV减速器

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为了研究RV减速器摆线轮和针轮之间各齿啮合力和回差的变化,利用Hertz接触理论,建立摆线针轮啮合的力学模型.利用该模型计算任意啮合状态下的摆线轮上参与啮合的啮合位置和啮合力,同时研究几种修形方式对啮合齿数、空载回差、负载回差和摆线轮上某齿啮合力周期性变化的影响.以减速器RV-40 E为例,先用MATLAB软件计算上述各参数,然后用ANSYS Workbench软件验证摆线针齿各齿受力和回差.研究表明:摆线轮的修行方式对机构回差影响较大,摆线轮在运动过程中啮合齿数会有周期性变化.

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摆线针轮传动 啮合齿数 啮合力 负载回差

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针对摆线针轮多齿啮合时的接触力对于RV减速器传动精度和疲劳寿命的影响问题,本文研究了RV减速器摆线针轮多齿啮合的动态过程,建立了RV减速器动力学仿真模型.通过仿真计算得到了各摆线针齿啮合点处的法向接触力、摩擦力和接触应力,并与理论公式计算结果进行了对比.最后对RV减速器样机的传动性能进行了测试,确定了摆线针轮传动是引起RV减速器传动误差的主要原因.由RV减速器分段传动误差的标准差分量可以间接地判断摆线针齿不同啮合位置的匹配性,从而经过针对性的齿廓修形进一步提高RV减速器的传动精度.

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接触应力 传动误差 机器人关节 有限元分析 摆线机构 接触摩擦力 传动误差测试 RV减速器

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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.

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摆线针轮传动 接触变形转角 齿间载荷分配 RV减速器

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为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位置处摆线轮与针轮之间的啮合关系.以工业机器人用RV减速器中的摆线针轮传动机构为例,应用VC++软件编程和AutoCAD软件仿真,详细论述了机构的偏心距、针轮分布圆半径以及针轮半径等机构设计参数对压力角的影响.通过对摆线轮与针轮不同啮合状态的仿真,揭示机构设计参数对压力角的影响机理.结果表明:偏心距对机构压力角的影响显著,针轮分布圆半径次之,而针轮半径的影响可以忽略不计.该研究...

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RV减速器 压力角 摆线轮 摆线针轮传动 齿轮啮合

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为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位置处摆线轮与针轮之间的啮合关系.以工业机器人用RV减速器中的摆线针轮传动机构为例,应用VC++软件编程和AutoCAD软件仿真,详细论述了机构的偏心距、针轮分布圆半径以及针轮半径等机构设计参数对压力角的影响.通过对摆线轮与针轮不同啮合状态的仿真,揭示机构设计参数对压力角的影响机理.结果表明:偏心距对机构压力角的影响显著,针轮分布圆半径次之,而针轮半径的影响可以忽略不计.该研究为摆线针轮机构的参数设计和分析提供了理论依据.

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摆线轮 摆线针轮传动 RV减速器 压力角 齿轮啮合

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