摘要
RV减速器因其卓越性能而广泛应用于工业机器人和航天航空等领域。摆线轮作为其核心零部件之一,其齿廓性能对减速器的承载能力、传动精度和寿命至关重要。为克服摆线针轮啮合过程中的弹性变形和热变形,以及制造和加工误差,需要进行修形加工,为摆线轮提供润滑以提高寿命。目前,单一目标的修形研究容易在追求特定性能时牺牲其他方面的性能。然而,为了开发适用于工业机器人的RV减速器,需要同时考虑多个目标,如高承载能力和高传动精度。因此,进行多目标修形研究是必要的,对摆线轮进行了多目标修形研究,主要研究内容如下: (1)介绍RV减速器的结构特点,研究两级减速机构的传动原理和传动特点,分析摆线轮曲线外滚法和内滚法形成的基本原理和摆线轮正确啮合传动所需要的条件,推导摆线轮齿廓的标准齿廓方程,为进行摆线轮的修形工作奠定了基础。 (2)分析摆线轮如何进行修形的基本方法,并对传统组合修形方式的可行性进行了探讨分析,建立修形后摆线针轮的接触应力模型,并进行迭代计算。探究修形对回差的影响分析,使用改进NSGA-Ⅱ算法后的gamultiobj算法进行优化求解,得到了最佳修形量。 (3)使用Solidworks三维软件参数化建模出了修形后的摆线轮以及渐开线轮、曲柄轴等减速器零件,装配完成后进行运动干涉检测,经过运动分析发现无干涉。利用workbench平台对第二级摆线针轮机构进行了有限元瞬态动力学接触分析,探究摆线针轮机构的应力以及应变大小以及分布情况。 (4)研究约束状态下修形后摆线针轮啮合的模态,并通过啮合频率公式计算出不会发生共振现象,但是设计制造时候应避开这些频率。提出了摆线轮的常用加工方法,并对摆线轮的加工的关键工艺性和难点进行了研究,设计RV减速器的动静态回差检测试验进行验证。