检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王新春哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

RV减速器是一种广泛应用于工业机器人领域的减速器,有着体积小、重量轻、精度高、效率高的特点。近年来,由于机器人在我国的应用越来越普遍,带动了RV减速器在我国的研究与发展。RV减速器由渐开线行星轮传动机构和摆线针轮传动机构组成... 详细信息

RV减速器是一种广泛应用于工业机器人领域的减速器,有着体积小、重量轻、精度高、效率高的特点。近年来,由于机器人在我国的应用越来越普遍,带动了RV减速器在我国的研究与发展。RV减速器由渐开线行星轮传动机构和摆线针轮传动机构组成。这两机构既有相对独立性,又相互耦合、相互影响。为了设计RV减速器中各个传动构件的几何参数,分别研究了渐开线行星传动机构的约束条件、摆线针轮行星传动机构的约束条件以及这两机构之间的相互约束条件。在满足约束条件下,分别制定渐开线行星传动机构的几何参数设计流程和摆线针轮行星传动机构的几何参数设计流程,最终计算出各个传动构件的几何参数。为了保证补偿摆线针轮传动中零件的加工误差、热变形、受力变形以及润滑油膜所需的空间,必须对摆线轮齿廓进行修形,以保证摆线轮齿廓与针轮齿廓间的齿廓间隙。在深入研究传统摆线轮齿廓修形方法的基础上,提出了基于摆线轮齿廓二次包络理论的等距移距组合修形方法修形量的新算法,大大提高了修形量的计算准确性。提出了基于数控磨床加工摆线轮的齿廓分段修形法,避免了专用机床加工摆线轮时工作齿廓修形量与齿顶、齿根修形量的耦合问题,为摆线轮齿廓的修形方案设计提供了更大的自由空间。完成RV减速器总体结构设计以及全部零件的设计。分别研究了RV减速器各零件的轴向尺寸关系、径向尺寸关系,并解决了部分构件的运动干涉问题。对关键零件进行了强度校核、刚度校核,建立RV了减速器的三维模型。

关键词： RV减速器几何参数设计摆线轮齿廓修形结构设计

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RV减速器摆线轮齿廓修形方法研究

RV减速器摆线轮齿廓修形方法研究

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作者：贾盼龙兰州理工大学

学位级别：硕士

RV减速器因其具有体积小、结构紧凑、承载能力强及传动误差小等优点,被广泛应用于机器人、航空航天及测量仪器等重要领域。摆线轮作为RV减速器低速级传动核心零部件,其理想的齿廓形状直接决定着RV减速器传动运行的精度、承载能力及稳定... 详细信息

RV减速器因其具有体积小、结构紧凑、承载能力强及传动误差小等优点,被广泛应用于机器人、航空航天及测量仪器等重要领域。摆线轮作为RV减速器低速级传动核心零部件,其理想的齿廓形状直接决定着RV减速器传动运行的精度、承载能力及稳定性等性能指标。因此,摆线轮齿廓修形方式确定与合理修形参数的求解是当前RV减速器理论设计领域各个相关研究者一直关注的热点。本文以RV-6E减速器为研究对象,对摆线轮齿廓修形这一核心技术从理论计算及仿真验证的角度展开一系列研究。全文主要研究工作如下:(1)摆线轮齿廓修形方式的确定及其齿面啮合力计算。从理想摆线轮齿廓修形曲线所具有的特性出发,通过对修形原理及传统修形方式优缺点的分析,建立摆线针轮齿面最大接触力数学模型,探究不同修形方式对于摆线针轮齿面承载力的影响规律。结果发现:相同条件下,组合修形方式相对于单一修形可以极大的减小针摆齿面承载力。因此,结合实际工程应用背景,选择实用性更强的等移距组合修形方式来进行理想摆线轮齿廓修形参数的求解。(2)摆线针轮几何回差模型的建立与分析。摆线轮齿廓修形时,为提高RV减速器承载可靠性的同时而减小对几何回差的影响。本文从摆线轮齿廓修形方式及摆线针轮传动原理出发,建立组合修形齿廓的几何回差数学模型,计算得到摆线轮不同组合修形方式对摆线针轮几何回差大小的影响规律。结果发现:相同条件下,组合修形在一定程度上可显著降低几何回差对于RV减速器精度指标的影响,从而为后续第4章理想齿廓修形参数的求解提供理论支撑。(3)基于PSO算法的摆线轮齿廓单目标与多目标优化模型的建立与求解。首先,针对单目标修形方法在优化某一性能指标时未设置合理的约束条件而显著降低其它性能的问题,建立了限制几何回差影响的两种单目标优化方法来求解摆线轮齿廓修形参数;然后,为进一步得到承载能力强、传动精度高及传动平稳的摆线轮齿廓,又建立了优化承载能力及拟合转角修形的多目标数学模型并对其齿形参数进行寻优求解;最后对比各种方法的优势与不足,验证本文所提多目标优化修形方法的优势,为理想摆线轮齿廓修形的研究与应用提供一定的技术支撑。(4)摆线轮齿廓修形方法仿真验证。首先根据第4章不同方法的齿廓修形参数大小,建立相应的摆线针轮参数化有限元模型;其次根据实际接触受力状态设置载荷约束等条件,得到了考虑摩擦的接触齿面实际应力状态;最后对比理论公式得到的结果进行分析,验证本文所提齿廓修形方法有效性。

关键词： RV减速器摆线轮齿廓修形承载能力几何回差优化设计

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RV减速器摆线轮齿廓修形的研究

RV减速器摆线轮齿廓修形的研究

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作者：杨星星河南科技大学

学位级别：硕士

摆线针轮传动系统作为RV减速器中的低速输出级,其运动精度及承载能力将会直接影响RV减速器的传动性能。而对于摆线针轮传动系统而言,摆线轮齿廓的修形优化则是决定传动系统回转精度与承载能力的关键问题。因此,摆线轮齿廓修形方式及修... 详细信息

摆线针轮传动系统作为RV减速器中的低速输出级,其运动精度及承载能力将会直接影响RV减速器的传动性能。而对于摆线针轮传动系统而言,摆线轮齿廓的修形优化则是决定传动系统回转精度与承载能力的关键问题。因此,摆线轮齿廓修形方式及修形量的研究一直是近年来国内相关研究者的热点。本文基于摆线轮齿廓的成形原理及其修形目标,提出了一种偏心距修形方式,并从多个角度对偏心距与等距、移距修形的组合形式的可行性进行了分析。全文的主要工作与研究成果如下:1)从回转精度及承载能力两方面,综合对比分析了摆线轮各常用组合修形方式的修形效果,发现常用的修形方式无法同时满足RV传动对高承载、低回差的要求;并提出一种偏心距修形方式,指出经偏心距修形的摆线齿廓可形成便于摆线轮与针齿啮合的法向间隙,但由于经偏心距修形的摆线齿廓曲线与标准齿廓曲线存在交叉干涉,因而该种修形方式无法单独用于一齿差摆线针轮传动结构中,需结合等距、移距修形方式使用。2)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,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”三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,这说明了“偏心距+等距+移距”组合修形方式具有一定的可行性。3)针对现有摆线针轮传动偏心距选取的缺点与不足,依据短幅系数与偏心距的关系,建立了以获取最大承载能力为目标的偏心距修形量的优化模型,得到了不同的摆线针轮系统所对应的偏心距修形量的优化值。然后又创建了摆线针轮传动多体接触的有限元模型,并对偏心距修形前后的摆线针轮传动的接触性能进行了计算机模拟仿真分析,结果表明偏心距修形后的摆线轮与针齿之间的接触应力降低了12.6%左右,进一步论证了偏心距修形后的摆线针轮传动系统的承载能力更大。这为摆线针轮的性能优化设计提供了一定的参考价值。4)以“偏心距+等距+移距”的优化修形量为加工参数对摆线轮进行磨削修形,并替换RV-40E减速器中的摆线轮,将其置于回差测试平台上测试替换摆线轮后的样机的传动误差及几何回差,测量结果表明“偏心距+等距+移距”组合修形方式基本满足RV减速器对传动精度的要求。

关键词： RV减速器摆线轮齿廓修形偏心距优化分析承载能力

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RV减速器摆线轮齿廓修形研究

RV减速器摆线轮齿廓修形研究

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作者：陈智龙湖北工业大学

学位级别：硕士

RV减速器以其传动精度高,传动比大,结构紧凑及使用寿命长等特点,被广泛应用于机器人关节,微型器械,测试仪器等。摆线轮作为RV减速器的核心传动部件,良好的齿廓修形将提升RV减速器的传动效率,承载能力,使用寿命,并降低其使用时的噪音,故... 详细信息

RV减速器以其传动精度高,传动比大,结构紧凑及使用寿命长等特点,被广泛应用于机器人关节,微型器械,测试仪器等。摆线轮作为RV减速器的核心传动部件,良好的齿廓修形将提升RV减速器的传动效率,承载能力,使用寿命,并降低其使用时的噪音,故有必要开展RV减速器摆线轮齿廓修形设计研究,为摆线轮修形参数设计提供理论依据。论文的主要研究内容如下:(1)摆线针轮齿廓受力及摆线轮齿廓修形方式研究。通过对摆线针轮的传动几何分析,建立摆线针轮传动数值分析模型,通过数值分析计算,采用迭代法得到啮合过程中摆线针轮所受的最大接触力及其所在的位置;详细的介绍了常用的几种修形方式,并提出一种新型的摆线轮齿廓修形方式,分析其齿廓形状、齿廓接触力及初始啮合间隙等,证明其合理性。(2)摆线轮齿廓修形润滑特性研究。在摆线针轮齿廓受力分析模型的基础上,在摆线轮齿廓受力最大位置处,建立有限长热弹流润滑数值分析模型,利用有限差分法离散无量纲化方程式,后利用迭代法求解数值分析模型;分析修形参数设计对润滑脂压力分布、膜厚分布、温度分布以及摩擦损失功率的影响,讨论各种常见的修形方式在同一齿向间隙下的油膜厚度及摩擦损失功率。(3)摆线针轮传动传动精度特性研究。在润滑特性研究的基础上,考虑润滑脂油膜厚度及啮合时的弹性变形,建立摆线针轮传动的回差精度数值分析模型,采用几何法求解各修形方式的回差公式,讨论各种修形方式在同一齿向间隙下的回差影响。(4)摆线针轮齿廓修形参数优化设计。对于常见的摆线轮齿廓修形方式,以齿廓修形润滑效果及回差影响综合最优为目标函数,以修形参数为设计变量,建立多目标优化模型,采用多目标优化算法对优化模型进行求解,得到最优解;利用得到的修形设计参数绘制新的摆线轮齿廓,对其进行实验验证,证明其合理性。以上研究对摆线轮齿廓修形参数设计具有一定的参考意义。

关键词： RV减速器摆线轮齿廓修形热弹流回差精度多目标优化

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RV减速器摆线针轮齿廓修形回差影响分析

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组合机床与自动化加工技术 2020年第3期 7-12页

作者：王君程群超周红军张慧敏陈智龙湖北工业大学机械工程学院机器人技术研究中心武汉430068

针对RV减速器回差精度问题,建立了摆线针轮齿廓修形的回差精度数值分析模型,采用几何法求解各种常见修形方式产生的几何回差,同时考虑摆线针轮传动中的弹性回差,推导出摆线轮齿廓修形的回差影响公式,并讨论了同一摆线轮齿廓修形方式下... 详细信息

针对RV减速器回差精度问题,建立了摆线针轮齿廓修形的回差精度数值分析模型,采用几何法求解各种常见修形方式产生的几何回差,同时考虑摆线针轮传动中的弹性回差,推导出摆线轮齿廓修形的回差影响公式,并讨论了同一摆线轮齿廓修形方式下不同的修形参数与同一修形参数下不同的修形方式对回差的影响,得出在同一修形量的条件下,等距加移距的组合修形方式的回差影响最小,移距修形的回差影响最大。对RV-40E型减速器样机进行试验验证,与传统回差公式相比较,文章推导的回差公式精度提高6%左右。

关键词： RV减速器摆线轮齿廓修形修形参数回差精度

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高精密摆线减速器摆线轮修形方法研究

高精密摆线减速器摆线轮修形方法研究

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作者：王君政东华大学

学位级别：硕士

高精密摆线减速器,又称RV减速器(Rotary Vector reducer),是一种相对新型的应用于高精密传动中的精密减速器。该减速器是基于摆线针轮传动设计出的一种两级减速器,其中第一级减速的传动方式为渐开线直齿轮行星传动,通过曲柄轴将第一级... 详细信息

高精密摆线减速器,又称RV减速器(Rotary Vector reducer),是一种相对新型的应用于高精密传动中的精密减速器。该减速器是基于摆线针轮传动设计出的一种两级减速器,其中第一级减速的传动方式为渐开线直齿轮行星传动,通过曲柄轴将第一级的运动传递至第二级的摆线针轮传动,正是由于这种特殊的传动方式,使其具有可变传动比范围大、负载能力强、传动精度高、结构紧凑等突出优点,被广泛应用于工业机器人等高端制造领域。经过实践检验,标准摆线形式的摆线轮在实际使用过程中,由于受到加工误差、安装误差、温度变化等不可避免的一些因素的影响,会导致摆线轮与针轮之间发生干涉、卡死、温度过高、润滑状态差等严重问题,所以需要对其进行修形处理。加工误差是影响实际摆线轮轮廓与理论轮廓的重要因素,研究加工误差对摆线轮齿廓的影响并从加工误差角度进行摆线轮修形具有重要意义。本文以RV传动中的摆线针轮传动为研究对象,从加工误差补偿和承载能力的方面对摆线轮进行修形优化。其中分析了加工误差对摆线轮齿廓的影响,并充分考虑其随机性的特点;同时还考虑了摆线轮齿廓形状变化对摆线轮承载能力的影响。对修形后摆线轮的传动性能进行分析,以及对摆线轮加工过程进行仿真分析,验证本文提出的修形方法的可行性。首先,根据摆线轮的加工方法分析加工误差的来源,并将加工误差概括为三大类误差:由砂轮方面引起的加工误差、由机床方面引起的加工误差、由工件安装引起的加工误差。根据加工误差对摆线轮齿廓变动量影响的几何关系,推导各加工误差对在加工过程中对摆线轮齿廓的影响关系,同时根据小误差原理,将各加工误差进行线性叠加得到综合误差,并进行误差补偿得到补偿后的摆线轮齿廓参数方程。此外,分析各加工误差对摆线轮齿廓形状影响的敏感度,得到影响最大的加工误差项。其次,充分考虑加工误差的随机性,本文采用蒙特卡洛模拟法,利用计算机对加工误差进行大量抽样,并对抽样结果进行数学统计,最终得到综合误差对摆线轮齿廓影响的变动量。采用Kolmogorov-Smirnov检验方法对变动量的分布进行正态性检测。将加工误差引起的摆线轮齿廓变动量进行补偿,得到补偿后的摆线轮齿廓参数方程。但是由于等距加移距的组合修形后的摆线轮齿廓无法与补偿后的摆线轮齿廓完全重合,所以建立加工误差补偿摆线轮齿廓数学模型,即用m个点偏差距离的平均值作为两曲线之间的偏离程度。同时考虑到修形对摆线轮承载能力的影响,建立了摆线轮承载模型。通过多目标优化算法对两个相互矛盾的模型进行优化,最终得到具有综合性能的摆线轮修形参数。然后,对修形后的摆线轮的传动性能进行分析。通过几何分析的方法分析了修形对摆线轮传动回差的影响,判断回差是否满足设计需求。通过数值计算的方法对修形后的摆线轮的润滑性能进行分析,采用膜厚比对润滑状态进行判断。建立了RV减速器的虚拟样机,通过有限元分析的方法对减速机整机的模态进行分析,同时对修形后摆线轮的承载能力进行分析。最后,通过仿真加工平台对摆线轮加工过程进行高度仿真。建立了摆线轮加工磨齿机以及砂轮刀具的三维模型。在仿真前处理的过程中将实际加工过程中的加工误差考虑进去,实现摆线轮的加工过程的高度仿真。在加工完成之后,对加工质量进行分析。

关键词：高精密摆线减速器摆线轮齿廓修形加工误差蒙特卡洛仿真加工

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