RV减速器的寿命计算与加速寿命试验

发布时间：2021-09-01 00:17

　　RV减速器作为工业机器人关节核心部件正日趋发展成熟,但与其寿命相关的研究相对较少,RV减速器寿命是影响其可靠性的关键因素,目前却没有行之有效的计算和检测方法。针对此问题,以S-N疲劳理论、Miner理论为基础,结合对影响RV减速器寿命的关键零件—滚针轴承的寿命分析,推导了RV减速器的寿命计算公式。并以一款RV-40E-121型减速器为例,计算了其在额定负载、转速下的寿命,结果与Nabtesco公司标定的额定寿命相差14%。为了验证这里RV减速器寿命公式的正确性,搭建了一种加速寿命试验平台,并进行了近700小时的加速试验得出了一台RV减速器的寿命,其与理论计算结果相差8%。结果表明:所提出的RV减速器寿命计算公式符合实际,并进一步验证了所设计的RV减速器加速寿命实验平台能够较为准确、快速的检测RV减速器寿命。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

S-N疲劳曲线

在RV减速器中使用的轴承主要包括3类：角接触球轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承。由对这3种轴承的受力分析和试验损坏程度可知，以曲柄轴上的圆锥滚子轴承和滚针轴承对整机性能影响更大[12]。其中，滚针轴承更是影响RV减速器整机寿命的最为关键性因素，滚针轴承在曲柄轴上的安装位置，如图2所示。由图2可知，滚针轴承在曲柄轴上是成对使用的，其介于圆锥滚子轴承的内侧安装。曲柄轴上的滚针轴承均是采用非国家标准型号，且尺寸较小、难加工、易损坏。所以，在计算RV减速器寿命时可以以此轴承的寿命计算作为依据。经查阅国际标准ISO281，选用滚针轴承的额定动载荷计算公式为：

其中，在额定寿命下输出转速Na与输出转矩Ta之间的关系（以RV-20E型减速器为例），如图3所示。由图3可知，在RV减速器额定寿命确定的情况下，其输出转速与输出转矩成一定的反比关系。所以，在保证RV减速器满足使用寿命的前提下，应确保其输出转速与转矩不能同时过大。4 RV减速器额定寿命实例计算

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于等价模型的RV减速器扭转刚度计算[J]. 何卫东,陆岩,吴鑫辉.  机械传动. 2013(09)
[2]我国工业机器人发展研究[J]. 孙英飞,罗爱华.  科学技术与工程. 2012(12)
[3]基于Miner理论的减速器疲劳试验研究[J]. 何忠蛟.  组合机床与自动化加工技术. 2005(06)
[4]机器人用高精度RV传动的研究[J]. 李力行,何卫东,王秀琦,李成博,吴紫薇,方荣.  大连铁道学院学报. 1999(02)
[5]滚动轴承寿命计算系数[J]. 丁仲明.  轴承. 1998(02)
[6]齿轮减速器的加速可靠性试验[J]. 梁健,李风言.  山西矿业学院学报. 1997(04)
[7]RV减速器及其在机器人上的应用[J]. 沈允文,郭伟,谭超毅.  齿轮. 1988(05)

硕士论文
[1]RV减速器传动特性分析[D]. 张洁.天津大学 2012



本文编号：3375893