【摘要】：精密減速器作為機(jī)器人的核心零部件,其壽命和可靠性直接影響整臺(tái)機(jī)器人的使用壽命。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人減速器理論及綜合性能測(cè)試研究較多,對(duì)疲勞壽命測(cè)試研究較少。本文研究了機(jī)器人減速器疲勞壽命測(cè)試方法,并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了機(jī)器人減速器疲勞壽命測(cè)試裝置,為機(jī)器人減速器疲勞壽命測(cè)試的科學(xué)進(jìn)行打下了基礎(chǔ)。本文首先闡述研究機(jī)器人減速器疲勞壽命測(cè)試方法的背景與意義,分析機(jī)器人減速器及減速器測(cè)試裝置的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)機(jī)器人減速器分析。首先進(jìn)行RV減速器與諧波減速器結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)原理分析,以此為基礎(chǔ)分析關(guān)鍵件受力情況,并進(jìn)一步分析機(jī)器人減速器常見(jiàn)失效形式及原因,明確機(jī)器人減速器失效機(jī)理。(2)針對(duì)機(jī)器人減速器失效機(jī)理研究疲勞壽命測(cè)試方法。對(duì)機(jī)器人減速器加速疲勞壽命試驗(yàn)的可行性進(jìn)行研究,確定加速疲勞壽命試驗(yàn)的方式及約束,通過(guò)適當(dāng)提高加載扭矩,采用高于額定扭矩的加載方式實(shí)現(xiàn)加速疲勞壽命測(cè)試,對(duì)加載扭矩值進(jìn)行研究,分析加載方式,基于疲勞等效理論,研究擺動(dòng)工況下減速器疲勞壽命加速等效方法。(3)對(duì)影響測(cè)試時(shí)間的因素進(jìn)行分析與優(yōu)化。扭矩的大小對(duì)測(cè)試時(shí)間有重要影響。加載扭矩影響因素主要有慣量負(fù)載構(gòu)件角加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、擺動(dòng)角度、擺動(dòng)位置。分析各影響因素之間的相互關(guān)系,采用Matlab對(duì)各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得出針對(duì)不同減速器參數(shù),試驗(yàn)時(shí)間最短的最優(yōu)值。(4)測(cè)試裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)�；跍y(cè)試裝置的功能需求與工作原理,進(jìn)行測(cè)試裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。測(cè)試裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括支撐臺(tái)體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、被試減速器支撐部分、調(diào)整機(jī)構(gòu)、慣量負(fù)載構(gòu)件、配重、安全防護(hù)等,采用被試減速器適配盤(pán)的結(jié)構(gòu)適配不同型號(hào)減速器,慣量負(fù)載構(gòu)件用于模擬機(jī)器人機(jī)械臂,其上可以施加不同配重,以適應(yīng)不同減速器的加載需求。對(duì)測(cè)試裝置關(guān)鍵件進(jìn)行有限元分析,提高測(cè)試裝置的可靠性。(5)試驗(yàn)驗(yàn)證。為驗(yàn)證理論分析的可行性,在調(diào)試好的測(cè)試裝置上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,以驗(yàn)證測(cè)試方法與測(cè)試裝置的合理性。
【圖文】：

1-2 2013-2018 年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模及預(yù)測(cè)最大機(jī)器人市場(chǎng)[7]，但機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)久攻不克，些技術(shù)問(wèn)題，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中仍處于劣勢(shì)[8]。因此，破關(guān)鍵技術(shù)已成為亟待解決的重要課題，以滿(mǎn)足我的缺口需求。1926.83039.351.262.32013 2014 2015 2016 2017 2018E銷(xiāo)售額（億美元） 增長(zhǎng)速度（%）

圖 1-4 RV 減速器 減速器的研究工作主要體現(xiàn)在回轉(zhuǎn)精度等各方主要研究了減速器擺線輪，從擺線輪誤差的形成原研究，得出了對(duì)擺線輪徑向修形方法產(chǎn)生的間隙了轉(zhuǎn)速大小對(duì)擺線針輪傳動(dòng)部分的影響，，并通過(guò)試回轉(zhuǎn)誤差，并完成了測(cè)量。Blanche 等[20]推導(dǎo)出擺速器在一個(gè)擺線輪狀態(tài)下的傳動(dòng)精度與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，動(dòng)的影響關(guān)系。日本的日高照晃[21]探討了減速器各產(chǎn)生的誤差對(duì)傳動(dòng)精度的影響，結(jié)論為第一級(jí)輸入度影響相對(duì)較小，第二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)對(duì)回轉(zhuǎn)精度中期，國(guó)內(nèi)部分高校與科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始對(duì)擺線傳動(dòng)技研制成功了兩齒差擺線針輪減速器，之后又成功研星減速器；1997 年，何衛(wèi)東等[22]對(duì)擺線針輪與行星效率及傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析；1998 年，劉繼巖
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP242;TH132.46

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本文編號(hào)：2588202