RV减速器摆线轮修形技术与数控成形磨齿机设计

发布时间：2017-10-28 01:03

  本文关键词：RV减速器摆线轮修形技术与数控成形磨齿机设计

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【摘要】：工业机器人产业竞争力强、成长性好,对于工业转型升级具有重要的促进作用。RV减速器在工业机器人成本中所占比重达到三分之一,目前主要依赖日本等国进口,实现RV减速器的国产化是国产机器人降低生产成本必须解决的问题。RV减速器的摆线轮对制造精度要求高,齿面修形质量直接决定着产品的性能和可靠性。因此,对摆线轮修形理论及成形磨齿装备进行研究便显得尤为重要,本文的研究正是在此背景下开展的。本文对摆线轮齿廓的修形进行了一种新的尝试,并联合洛阳科大越格数控机床有限公司开展了相关加工设备的研制,本文的主要研究内容如下:1对摆线轮等距、移距、转角三种基本修形方式或组合修形方式进行了分析研究,对比了基本修形方式和组合修形方式对摆线轮啮合性能的影响,得出的结论是负等距加正移距是最佳组合形式。2在对传统修形方法研究的基础上,对摆线轮修形进行了一种新的尝试,以无加载情况下单齿接触,加载后多齿接触,且在摆线轮主要工作段尽可能逼近共轭齿廓为目标,提出了一种单齿无侧隙抛物线失配修形理论,建立了修形量与摆线针轮啮合点至节点之间距离的抛物线函数关系,将该修形量直接叠加至摆线轮理论齿廓的法线方向,推导出了对应的齿面方程。将该方法与传统修形方法进行了对比分析,证明了该修形方式的可行性。3利用Matlab软件编写了RV减速器第二级摆线针轮副的轮齿接触分析(TCA)程序,分别形成了“抛物线”和“平顶抛物线”型的传动误差曲线,可有效补偿由于制造、安装等误差对传动误差的影响,为RV减速器摆线轮的修形提供了一种新的思路。4联合洛阳科大越格数控机床有限公司,对RV500摆线轮数控成形磨齿机进行了设计与研制,在Solidworks中完成机床各部件的建模与装配,为摆线轮的加工提供了高精度设备。
【关键词】：RV减速器 摆线轮 修形 齿面方程 TCA 数控成形磨齿机
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG616;TH132.46
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 国内外RV传动的研究现状10-13
• 1.2.1 国外RV传动现状分析10-12
• 1.2.2 国内RV传动现状分析12-13
• 1.3 摆线轮修形的研究现状与发展13-14
• 1.4 成形磨齿技术国内外发展现状14-15
• 1.5 论文研究的主要内容15-17
• 第2章 现有摆线轮修形理论的对比分析研究17-35
• 2.1 RV减速器的结构与传动特点17-19
• 2.1.1 RV减速器传动结构17-18
• 2.1.2 RV传动的特点18-19
• 2.2 摆线齿廓的形成及其几何参数的计算19-24
• 2.2.1 摆线齿廓形成方法19-22
• 2.2.2 摆线轮的主要参数计算22-23
• 2.2.3 摆线轮标准齿廓方程23-24
• 2.3 摆线轮传统修形方法24-29
• 2.3.1 摆线轮修形的原因24
• 2.3.2 摆线轮齿廓的基本修形方法24-26
• 2.3.3 包含三种修形方式的摆线轮齿面方程26-27
• 2.3.4 三种修形方法效果对比27-29
• 2.4 最佳传统组合修形方法的选择29-34
• 2.4.1 初始啮合间隙和回差的计算方法30
• 2.4.2 各修形方式所产生的初始啮合间隙30-31
• 2.4.3 组合修形方法所引起的回差31-32
• 2.4.4 组合修形方法的齿廓对比分析32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 摆线轮的抛物线修形理论研究35-57
• 3.1 RV减速器用摆线轮修形的理论基础35-37
• 3.1.1 摆线轮的修形目标35-36
• 3.1.2 摆线轮完全共轭齿面方程36-37
• 3.2 单齿无侧隙失配修形理论37-38
• 3.3 基于二阶抛物线修形的理论分析38-44
• 3.3.1 二阶抛物线修形量的构造38-41
• 3.3.2 失配参考点的选取41-43
• 3.3.3 二阶抛物线修形齿面方程的推导43-44
• 3.4 基于高阶抛物线修形的理论分析44-45
• 3.4.1 高阶抛物线修形量的构造44
• 3.4.2 高阶抛物线修形齿面方程的推导44-45
• 3.5 算例分析45-48
• 3.5.1 二阶抛物线修形前、后对比分析45-46
• 3.5.2 高阶抛物线修形前、后对比分析46-47
• 3.5.3 二阶与高阶抛物线修形对比分析47-48
• 3.6 抛物线修形与传统修形方式对比分析48-53
• 3.6.1 摆线轮实际齿形工作范围的确定48-50
• 3.6.2 抛物线修形与传统修形的对比分析50-53
• 3.7 针摆副接触区仿真53-55
• 3.7.1 针摆副参数化模型的建立53-54
• 3.7.2 针摆副接触区仿真54-55
• 3.8 本章小结55-57
• 第4章 摆线针轮传动副轮齿接触分析57-75
• 4.1 轮齿接触分析(TCA)基本原理57-59
• 4.2 摆线轮与针轮齿面方程59-60
• 4.2.1 摆线轮齿面方程59
• 4.2.2 针轮齿面方程59-60
• 4.3 摆线针轮副轮齿接触分析60-66
• 4.3.1 摆线针轮啮合坐标系60-63
• 4.3.2 啮合方程的建立63-64
• 4.3.3 求解传动误差64-66
• 4.4 TCA程序的编制66-68
• 4.4.1 程序编制流程66-67
• 4.4.2 程序主要模块67-68
• 4.5 基于二阶抛物线修形的传动误差分析68-72
• 4.5.1 二阶齿廓修形系数对传动误差的影响68-70
• 4.5.2 失配参考点的选取对传动误差的影响70-72
• 4.6 基于高阶抛物线修形的传动误差分析72-73
• 4.7 本章小结73-75
• 第5章 RV500数控成形磨齿机的设计75-87
• 5.1 摆线轮的主要加工方法分析75-76
• 5.2 RV500摆线轮数控成形磨齿机工作原理76-78
• 5.3 磨齿机主要零部件结构设计78-82
• 5.3.1 主立柱结构设计78-79
• 5.3.2 滑鞍结构设计79-80
• 5.3.3 底座结构设计80
• 5.3.4 磨削头系统结构设计80-81
• 5.3.5 砂轮修整系统结构设计81-82
• 5.4 磨齿机主要零部件选型82-85
• 5.4.1 电机的选型82-83
• 5.4.2 导轨的选型83
• 5.4.3 位移检测装置的选型83-84
• 5.4.4 砂轮的选择84-85
• 5.5 机床装配情况85-86
• 5.6 本章小结86-87
• 第6章 结论87-89
• 6.1 总结87
• 6.2 展望87-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-95
• 攻读学位期间的研究成果95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李永华;;摆线针轮行星减速器的稳健可靠性优化设计[J];大连铁道学院学报;2006年03期

2 张伟;徐滨士;张纾;梁秀兵;史佩京;刘世参;;再制造研究应用现状及发展策略[J];装甲兵工程学院学报;2009年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 关天民;FA型摆线针轮行星传动齿形优化方法与相关理论的研究[D];大连交通大学;2005年

2 蒙运红;2K-H型摆线针轮行星传动性能理论的研究[D];华中科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 吴武辉;球齿轮数控磨齿机结构设计与分析[D];国防科学技术大学;2007年

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本文编号：1105949