摘要
精密减速器作为工业机器人的关键部件，目前主要依赖进口，严重制约了我国工业自动化水平的提高，发展我国自主的高精度减速器越发迫切。本文以某型渐开线RV减速器为研究对象，对其二级内啮合齿轮副进行了接触分析，为渐开线RV减速器结构设计和改进提供理论依据。论文主要的研究内容有： 推导了弹性体在外部法向力作用下和渐开线RV减速器单对二级内啮合齿轮副在负载转矩作用下的变形协调关系。通过将变形协调关系式转化为线性规划形式，建立了处理渐开线RV减速器单对二级内啮合齿轮副齿面接触问题的数学模型。采用改进型单纯形法求解线性规划问题，并根据附加约束修改了计算步骤，编写了相应MATLAB计算程序。 为了减小计算量，采用渐开线少齿差内啮合齿数的二维计算方法和作图法初步确定了RV减速器单对二级内齿轮副接触区域，采用基于ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,APDL)语言建立了内外齿轮局部有限元模型。采用循环加载法得到了齿轮副柔度矩阵，根据齿轮副接触点位置坐标求得了初始间隙。将柔度矩阵、初始间隙和负载转矩代入线性规划问题后，计算得到了内齿轮副的接触齿数、轮齿载荷分布和齿面接触力分布规律。 为验证有限元-线性规划法的准确性和有效性，从接触对数、轮齿载荷和齿面接触力三个维度将计算结果与ANSYS仿真值进行了对比。对比结果表明：在接触对数和轮齿载荷上两种方法得到的结果几乎一致；在齿面接触力方面，有限元-线性规划法计算的接触区域略小于ANSYS仿真结果，但绝大部分点误差在12%以下，表明了两种计算方法得到的齿面接触状况基本一致。
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