RV减速器摆线轮齿廓修形与传动性能分析
发布时间：2020-12-22 16:26
RV减速器作为一种新型减速机构,因其具有传动精度高、回差小、传动效率高、传动比大、振动低、刚度高和可靠性高等诸多优点被广泛应用在各种机械设备中。在RV传动中,核心传动部分是摆线传动,而摆线传动中核心的零件就是摆线轮。其精度的高低直接影响RV减速器的传动精度、稳定性甚至整机性能。为了补偿摆线轮的制造、安装误差以及摆线轮与针轮啮合过程的弹性变形及热变形和满足润滑需要,必须要求摆线轮齿廓有合理的修形量。为了达到RV减速器的实际工作要求,满足RV减速器中高精度、高承载的需要,在现有摆线轮修形研究的基础上,主要开展了以下工作:(1)在总结现有研究成果的基础上,阐述了摆线轮齿廓曲线的形成原理,介绍了RV减速器的结构组成及功能特点,通过分析摆线齿廓性能,对摆线基本参数及几何尺寸进行了理论分析,并分析了影响RV减速器传动质量的主要因素。(2)分析了五种基本修形方式,对传统的组合修形方式进行对比分析,结合RV减速器的性能要求,以负等距与正移距组合修形方法为基本修形方式,以满足RV减速器高精度高承载要求为目标,利用遗传算法和粒子群组合算法得到了摆线轮齿廓优化修形量。(3)对建立的RV减速器整机模型进行了运...
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Dojen摆线减速器
[7-8]。图1.1 Dojen 摆线减速器 图1.2 韩国SEJIN减速器1.2.2 RV 减速器国内研究现状我国的精密减速器相关研究起步于20世纪 80 年代。早期研究工作主要是围绕该类产品的结构及传动原理分析方面。但随着在各领域的广泛应用，我国对精密减速器产品的需求量不断增加。但由于国内尚未掌握一套完整的精密减速器产品的设计与制造的关键技术，因而应用在各类机器人关节的高精密减速器仍需从日本等国引进。在九六年的国家科技部“863”高科技发展计划中，我国根据机械产业自身的发展需要，在机械自动化发展领域，开展了智能机器人及其关键零部件制造加工技术的研究立项工作，促发了国内一些研究机构开始该类产品的设计研发方面的研究。关于 RV 减速器机构开展的主要研究内容有：摆线轮修形技术、提高传动精度及减小空回误差、动力特性分析、提高整机传动效率以及新机构的研发[10-15]。在此研究基础上，一些院校也相继开发出了新系列的摆线针轮行星传动、机器人用高精度 RV传动、双曲柄环板式针摆行星传动等精密减速器产品，研究论文水平和档次都在不断提高[16-18]。在我国，RV 传动以及提高其传动性能的创新与应用方面已经成为机械设计与理论学科及相关领域的研究热点之一。虽然自20世纪90 年代以来
品的质量标准。总体来看，目前国内生产的通用传动类减速器与国外的产品相比，虽部分产品单一指标已接近国际先进水平，但是整体存在着传动精度不高、承载能力不强、使用寿命不长、且易损件更换周期较短以及可靠性不高等不足之处。如图1.3所示，部分国产产品的回差为0.38′,甚至低于进口产品的回差0.42′，但国产产品整体性能较差，如图1.4所示，随着载荷值的增加，国产产品传动效率差异较大。（注：图1.3与图1.4中数据来自2017第二届国际机器人检测认证高峰论坛国家检测与评定中心报告）图1.3 国内外产品回差对比 图1.4 国内外产品传动效率对比1.3 摆线轮齿形研究现状与发展摆线轮作为机器人用精密减速器的关键零件，其摆线齿廓的设计精度和加工精度对精密减速器的传动性能有直接影响[19]。除了和相应零部件的加工制造、装配精度等因素有关外，齿廓修形是影响 RV 减速器传动精度的关键，长期以来，摆线轮修形一直是困扰我国企业生产加工的关键技术问题。修形量过小将会在传动过程中产生不了足够的啮合间隙，从而导致在啮合传动时出现干涉现象甚至致使传动零件卡死；修形量过大将会在传动啮合过程中引起较大的啮合间隙
【参考文献】：
期刊论文
[1]摆线轮齿廓各参数对其传动性能的影响[J]. 王文涛,徐宏海. 机械设计与制造. 2016(08)
[2]RV减速器中摆线轮齿形优化修形与参数化设计[J]. 张跃明,耿纪玲,纪姝婷,朱国杨. 组合机床与自动化加工技术. 2016(03)
[3]基于PSO的摆线液压马达摆线轮的优化修形[J]. 巴图,周燕飞,向伦凯. 机械设计与制造工程. 2016(03)
[4]RV减速器摆线轮齿廓修形方法对比研究[J]. 魏波,周广武,杨荣松,周宏军. 机械设计与研究. 2016(01)
[5]短幅摆线及其齿廓特性的理论研究[J]. 王文涛,徐宏海,刘学翱,冯玉宾. 机械设计与制造. 2016(01)
[6]摆线针轮行星传动机构啮合特性分析[J]. 陈振宇,沈兆光,杨玉虎. 机械设计. 2015(10)
[7]工业机器人精密减速器综述[J]. 黄兴,何文杰,符远翔. 机床与液压. 2015(13)
[8]RV320工业机器人减速器中摆线齿廓的修形[J]. 赵铮. 机电设备. 2014(03)
[9]RV减速器摆线轮的修形优化[J]. 刘洪建,李刚,胡小平. 机械工程师. 2014(01)
[10]一种遗传算法与粒子群优化的多子群分层混合算法[J]. 金敏,鲁华祥. 控制理论与应用. 2013(10)
博士论文
[1]FA型针摆转动齿廓修形原理研究[D]. 雷蕾.大连交通大学 2013
[2]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]. 关天民.大连交通大学 2005
硕士论文
[1]RV减速器CAD/CAE技术研究[D]. 王瑞.郑州大学 2017
[2]摆线轮齿廓修形及RV减速器设计[D]. 王新春.哈尔滨工业大学 2017
[3]RV减速器摆线轮齿廓修形的研究[D]. 杨星星.河南科技大学 2017
[4]高精度摆线轮齿廓设计及其加工质量控制[D]. 姜耘哲.重庆大学 2016
[5]Dojen摆线减速器的结构与传动精度分析研究[D]. 罗次华.哈尔滨工业大学 2015
[6]摆线针轮减速器实体建模和啮合特性分析[D]. 戴文婷.天津大学 2014
[7]工业机器人减速器RV320的修形参数优化与工艺性研究[D]. 赵铮.天津大学 2013
[8]RV减速器传动特性分析[D]. 张洁.天津大学 2012
[9]高精度FA型针摆传动最佳齿廓研究[D]. 轩亮.大连交通大学 2012
[10]新型FA传动的齿形研究与试验方案设计[D]. 孙同金.大连交通大学 2010
本文编号：2932063
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Dojen摆线减速器
[7-8]。图1.1 Dojen 摆线减速器 图1.2 韩国SEJIN减速器1.2.2 RV 减速器国内研究现状我国的精密减速器相关研究起步于20世纪 80 年代。早期研究工作主要是围绕该类产品的结构及传动原理分析方面。但随着在各领域的广泛应用，我国对精密减速器产品的需求量不断增加。但由于国内尚未掌握一套完整的精密减速器产品的设计与制造的关键技术，因而应用在各类机器人关节的高精密减速器仍需从日本等国引进。在九六年的国家科技部“863”高科技发展计划中，我国根据机械产业自身的发展需要，在机械自动化发展领域，开展了智能机器人及其关键零部件制造加工技术的研究立项工作，促发了国内一些研究机构开始该类产品的设计研发方面的研究。关于 RV 减速器机构开展的主要研究内容有：摆线轮修形技术、提高传动精度及减小空回误差、动力特性分析、提高整机传动效率以及新机构的研发[10-15]。在此研究基础上，一些院校也相继开发出了新系列的摆线针轮行星传动、机器人用高精度 RV传动、双曲柄环板式针摆行星传动等精密减速器产品，研究论文水平和档次都在不断提高[16-18]。在我国，RV 传动以及提高其传动性能的创新与应用方面已经成为机械设计与理论学科及相关领域的研究热点之一。虽然自20世纪90 年代以来
品的质量标准。总体来看，目前国内生产的通用传动类减速器与国外的产品相比，虽部分产品单一指标已接近国际先进水平，但是整体存在着传动精度不高、承载能力不强、使用寿命不长、且易损件更换周期较短以及可靠性不高等不足之处。如图1.3所示，部分国产产品的回差为0.38′,甚至低于进口产品的回差0.42′，但国产产品整体性能较差，如图1.4所示，随着载荷值的增加，国产产品传动效率差异较大。（注：图1.3与图1.4中数据来自2017第二届国际机器人检测认证高峰论坛国家检测与评定中心报告）图1.3 国内外产品回差对比 图1.4 国内外产品传动效率对比1.3 摆线轮齿形研究现状与发展摆线轮作为机器人用精密减速器的关键零件，其摆线齿廓的设计精度和加工精度对精密减速器的传动性能有直接影响[19]。除了和相应零部件的加工制造、装配精度等因素有关外，齿廓修形是影响 RV 减速器传动精度的关键，长期以来，摆线轮修形一直是困扰我国企业生产加工的关键技术问题。修形量过小将会在传动过程中产生不了足够的啮合间隙，从而导致在啮合传动时出现干涉现象甚至致使传动零件卡死；修形量过大将会在传动啮合过程中引起较大的啮合间隙
【参考文献】：
期刊论文
[1]摆线轮齿廓各参数对其传动性能的影响[J]. 王文涛,徐宏海. 机械设计与制造. 2016(08)
[2]RV减速器中摆线轮齿形优化修形与参数化设计[J]. 张跃明,耿纪玲,纪姝婷,朱国杨. 组合机床与自动化加工技术. 2016(03)
[3]基于PSO的摆线液压马达摆线轮的优化修形[J]. 巴图,周燕飞,向伦凯. 机械设计与制造工程. 2016(03)
[4]RV减速器摆线轮齿廓修形方法对比研究[J]. 魏波,周广武,杨荣松,周宏军. 机械设计与研究. 2016(01)
[5]短幅摆线及其齿廓特性的理论研究[J]. 王文涛,徐宏海,刘学翱,冯玉宾. 机械设计与制造. 2016(01)
[6]摆线针轮行星传动机构啮合特性分析[J]. 陈振宇,沈兆光,杨玉虎. 机械设计. 2015(10)
[7]工业机器人精密减速器综述[J]. 黄兴,何文杰,符远翔. 机床与液压. 2015(13)
[8]RV320工业机器人减速器中摆线齿廓的修形[J]. 赵铮. 机电设备. 2014(03)
[9]RV减速器摆线轮的修形优化[J]. 刘洪建,李刚,胡小平. 机械工程师. 2014(01)
[10]一种遗传算法与粒子群优化的多子群分层混合算法[J]. 金敏,鲁华祥. 控制理论与应用. 2013(10)
博士论文
[1]FA型针摆转动齿廓修形原理研究[D]. 雷蕾.大连交通大学 2013
[2]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]. 关天民.大连交通大学 2005
硕士论文
[1]RV减速器CAD/CAE技术研究[D]. 王瑞.郑州大学 2017
[2]摆线轮齿廓修形及RV减速器设计[D]. 王新春.哈尔滨工业大学 2017
[3]RV减速器摆线轮齿廓修形的研究[D]. 杨星星.河南科技大学 2017
[4]高精度摆线轮齿廓设计及其加工质量控制[D]. 姜耘哲.重庆大学 2016
[5]Dojen摆线减速器的结构与传动精度分析研究[D]. 罗次华.哈尔滨工业大学 2015
[6]摆线针轮减速器实体建模和啮合特性分析[D]. 戴文婷.天津大学 2014
[7]工业机器人减速器RV320的修形参数优化与工艺性研究[D]. 赵铮.天津大学 2013
[8]RV减速器传动特性分析[D]. 张洁.天津大学 2012
[9]高精度FA型针摆传动最佳齿廓研究[D]. 轩亮.大连交通大学 2012
[10]新型FA传动的齿形研究与试验方案设计[D]. 孙同金.大连交通大学 2010
本文编号：2932063
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