【摘 要】
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RV减速器是一种基于摆线针轮行星传动的新型减速器,具有结构紧凑、抗冲击能力强、传动比大、传动效率高、承载能力大、运动精度高、回差小等优点,广泛应用于工业机器人领域。为丰富和完善RV减速器的设计理论和方法,论文围绕RV减速器的力学特性和优化设计,从静力分析、扭转刚度特性、动力学仿真、摆线轮结构优化设计等方面进行了一系列研究。概述了RV减速器的结构组成与传动原理,探讨了RV减速器的速比关系。构造了静力
【基金项目】
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湖北省技术创新专项重大项目“机器人微小型高精度RV减速器研发”（项目编号:2019AAA069）
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RV减速器是一种基于摆线针轮行星传动的新型减速器,具有结构紧凑、抗冲击能力强、传动比大、传动效率高、承载能力大、运动精度高、回差小等优点,广泛应用于工业机器人领域。为丰富和完善RV减速器的设计理论和方法,论文围绕RV减速器的力学特性和优化设计,从静力分析、扭转刚度特性、动力学仿真、摆线轮结构优化设计等方面进行了一系列研究。概述了RV减速器的结构组成与传动原理,探讨了RV减速器的速比关系。构造了静力分析的变形协调条件,据此建立了静力平衡方程。通过求解方程,得到了RV减速器主要部件的受力随曲柄轴转角改变的变化情况,并且研究了RV减速器摆线针轮行星传动副的重要结构参数的改变对主要部件受力的影响情况。在静力分析基础上,确定了RV减速器扭转刚度的主要组成环节,给出了各组成环节的计算方法,建立了RV减速器扭转刚度的计算模型。根据计算模型,求解得到了RV减速器扭转刚度随曲柄轴转角改变的变化情况。借助灵敏度指标,分析得到了各组成环节对RV减速器扭转刚度的影响程度。在动力学仿真方面,基于坐标变换理论推导得到了RV减速器摆线轮的齿形曲线方程,建立了RV减速器的虚拟样机模型。利用Adams分析软件对RV减速器进行了刚体动力学仿真,结合RV减速器的传动原理分析了各主要部件角速度和角加速度以及针齿和摆线轮的动态啮合力等动力学特性。最后开展了摆线轮结构优化设计研究,将摆线轮和针齿的最大Hertz接触应力以及摆线轮的扭转刚度作为优化目标,建立了优化设计的数学模型,使用遗传算法求解,实现了摆线轮关键结构参数的优化。
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