面向裝配的RV減速器計算機輔助公差分析及優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2021-02-17 14:23
RV減速器具有承載大、傳動比大、回差小、體積小等突出優(yōu)點,是工業(yè)機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置的重要部件。RV減速器零件多,裝配精度高,回差性能通常要求小于1’。實際加工的零件尺寸存在誤差,裝配后累積誤差變大,裝配成品率不高。國內(nèi)RV減速器擺線輪和針輪之間的裝配,大多采用修配的方式,嚴重影響生產(chǎn)效率。本文以RV-40E型減速器為對象,基于零件之間的裝配約束關(guān)系,建立裝配尺寸鏈。為了確保減速器具有良好的傳動性能,參考擺線輪磨齒機偏心距系列設(shè)計短幅系數(shù);為了補償零件制造和安裝誤差,并具有一定的徑向間隙,選用負等距加負移距的修形方式,運用MATLAB優(yōu)化設(shè)計擺線輪修形量。分析影響減速器回差性能的主要設(shè)計參數(shù),以零件加工成本為目標函數(shù),許用回差(≤1’)和裝配尺寸鏈為約束條件,在運用遺傳算法初步設(shè)計擺線輪、針輪、曲柄軸等零件公差的基礎(chǔ)上,基于3DCS三維公差分析軟件,建立公差仿真模型,以偏心距、擺線輪和針齒之間的齒側(cè)間隙評價RV減速器的裝配性能,模擬實際生產(chǎn)裝配,對公差仿真模型進行敏感性分析,同時進一步優(yōu)化上述零件公差。最后將零件誤差反映于減速器三維模型中,基于CATIA軟件建立減速器虛擬樣機,導(dǎo)入ADA...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?RV減速器結(jié)構(gòu)??
RV減速器的兩級減速結(jié)構(gòu)中,一般具有2個或3個行星漸開線齒輪和180??度對稱分布行星擺線齒輪,采用多曲柄軸和曲柄軸承,實現(xiàn)功率分流[31],提高??軸承壽命,結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。集成于輸出盤的扇形柱無接觸通過擺線輪的扇??形孔,用高強度螺栓連接支撐盤,并在針齒殼內(nèi)支撐兩個主軸承,使兩級減速??機構(gòu)集成于一個封閉的結(jié)構(gòu)。根據(jù)RV減速器的結(jié)構(gòu),設(shè)計和制作各零部件并??裝配,依據(jù)各部件間的裝配關(guān)系建立如圖2-2所示的裝配尺寸鏈。??針齒\?針齒殼??擺線輪??支撐盤??輸入軸??I?\?^??"1?'?\?'?_?'?tz3]r??曲柄軸??繼星輪??圖2-1?RV減速器結(jié)構(gòu)??在圖2-2中,是針齒半徑,rp是針齒分布中心圓半徑,a是偏心距,〇i是??曲軸偏心距,心是支撐盤或輸出盤的曲軸軸承孔中心與支撐盤或輸出盤的幾何??中心之間的距離,12是擺線輪的滾針軸承孔中心與擺線輪幾何中心之間的距離,??^和rf分別為擺線輪齒頂圓半徑和齒根圓半徑,Oa是擺線輪滾針軸承孔的幾何??中心
??算機輔助擬合出一段負的轉(zhuǎn)角修形曲線(見圖2-3),修形方式選用負移距和負??等距組合修形。徑向間隙值A=/^p-/〃p,負等距修形的絕對值應(yīng)略小于負移距修??形的絕對值。??轉(zhuǎn)角修??思負等8劻卩負移距修形齒形??7??標準齒形??X軸??圖2-3負等距和負移距組合修形齒形??轉(zhuǎn)角修形擺線輪齒形參數(shù)方程[541:??x,=?(rp?—?rrp^;-1)sin?[(l?—^-\t?—?S?H—(rp?_?zarrp/^’_1)sin?+?5)??L\?Z}qJ??"p?/??yr?=?(rp?—?rrp/C, ̄1)cos?[fl?—^-\t?—?8?(rP? ̄?2arrp/C,_1)cos?f—t?+?s\??L\?zby?rp?\zb?/??^?=?Jl?+?(za ̄)2?_?2za?—cos(t)?(2-7)??等距和移距組合修形的擺線輪齒形參數(shù)方程[54]:??x?=?[rp?+?/rp?-?(rrp?+?Zrrp)^_1]sin(l? ̄—)t?+??\?Zb/??^r^rh?+?ZrP?-za(rrp?+?Ir^K-^sin^t??y?=?[rp?+?^rp? ̄?(rrp?+?^rrp)^_1]cos?(l?^?" ̄??、?Zb/??rp^/rp[rP?+? ̄za(rrp?+?Ir^K-^cos^t????-?2??K?=?1+?za- ̄—^? ̄?2za- ̄—^rcos(t)?(2-8)??L?(rp?+?’rp)J?(rp?+?ZrpJ??其中,?為弧度(0,?2jt),zb是擺線輪齒數(shù),za是針齒齒數(shù),/rp是移距修形量,??/?是等距修形量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于擬蒙特卡羅和半不變量法的概率潮流計算[J]. 萬常韶,朱自偉,胡洪權(quán),黃儉平,龍鑫. 電測與儀表. 2019(06)
[2]RV減速器國產(chǎn)化批量制造關(guān)鍵問題探討[J]. 徐宏海,謝雄偉,關(guān)通. 機械傳動. 2018(10)
[3]RV減速器研究現(xiàn)狀與展望[J]. 何衛(wèi)東,單麗君. 大連交通大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[4]RV減速器擺線輪齒形的研究[J]. 張洛平,侯振宇,張豐收,史少杰. 機床與液壓. 2016(01)
[5]機器人RV減速器擺線輪修形的理論研究[J]. 趙博,鄧效忠,李天興,蘇建新. 機械傳動. 2015(12)
[6]RV減速器擺線輪零件加工工藝設(shè)計探討[J]. 鄭紅. 價值工程. 2015(23)
[7]工業(yè)機器人減速器的產(chǎn)業(yè)計量需求[J]. 厲志飛,沈斌,劉春學(xué). 中國計量. 2015(07)
[8]RV減速器兩級傳動特性耦合分析[J]. 劉學(xué)翱,徐宏海. 機械設(shè)計與制造. 2015(06)
[9]計算機輔助公差設(shè)計中的關(guān)鍵問題研究(英文)[J]. Yan-long CAO,Luc MATHIEU,Jane JIANG. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering). 2015(05)
[10]工業(yè)機器人RV減速器關(guān)鍵部件制造及對我國精密機床發(fā)展思考[J]. 宋松. 金屬加工(冷加工). 2015(08)
碩士論文
[1]RV減速器傳動誤差建模與分析[D]. 李輝.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]RV減速器裝配中的選配優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 吳凱.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[3]RV減速器動力學(xué)分析[D]. 劉學(xué)翱.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[4]工業(yè)機器人用RV減速器的樣機試制及試驗研究[D]. 貢林歡.江蘇理工學(xué)院 2015
[5]RV減速器擺線輪修形技術(shù)與數(shù)控成形磨齒機設(shè)計[D]. 趙博.河南科技大學(xué) 2015
[6]RV減速器傳動精度的研究[D]. 張金.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[7]RV減速器的穩(wěn)健設(shè)計方法研究[D]. 李偉.大連交通大學(xué) 2012
[8]擺線針輪傳動與小型RV二級減速器的研究[D]. 劉鳴熙.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:3038109
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?RV減速器結(jié)構(gòu)??
RV減速器的兩級減速結(jié)構(gòu)中,一般具有2個或3個行星漸開線齒輪和180??度對稱分布行星擺線齒輪,采用多曲柄軸和曲柄軸承,實現(xiàn)功率分流[31],提高??軸承壽命,結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。集成于輸出盤的扇形柱無接觸通過擺線輪的扇??形孔,用高強度螺栓連接支撐盤,并在針齒殼內(nèi)支撐兩個主軸承,使兩級減速??機構(gòu)集成于一個封閉的結(jié)構(gòu)。根據(jù)RV減速器的結(jié)構(gòu),設(shè)計和制作各零部件并??裝配,依據(jù)各部件間的裝配關(guān)系建立如圖2-2所示的裝配尺寸鏈。??針齒\?針齒殼??擺線輪??支撐盤??輸入軸??I?\?^??"1?'?\?'?_?'?tz3]r??曲柄軸??繼星輪??圖2-1?RV減速器結(jié)構(gòu)??在圖2-2中,是針齒半徑,rp是針齒分布中心圓半徑,a是偏心距,〇i是??曲軸偏心距,心是支撐盤或輸出盤的曲軸軸承孔中心與支撐盤或輸出盤的幾何??中心之間的距離,12是擺線輪的滾針軸承孔中心與擺線輪幾何中心之間的距離,??^和rf分別為擺線輪齒頂圓半徑和齒根圓半徑,Oa是擺線輪滾針軸承孔的幾何??中心
??算機輔助擬合出一段負的轉(zhuǎn)角修形曲線(見圖2-3),修形方式選用負移距和負??等距組合修形。徑向間隙值A=/^p-/〃p,負等距修形的絕對值應(yīng)略小于負移距修??形的絕對值。??轉(zhuǎn)角修??思負等8劻卩負移距修形齒形??7??標準齒形??X軸??圖2-3負等距和負移距組合修形齒形??轉(zhuǎn)角修形擺線輪齒形參數(shù)方程[541:??x,=?(rp?—?rrp^;-1)sin?[(l?—^-\t?—?S?H—(rp?_?zarrp/^’_1)sin?+?5)??L\?Z}qJ??"p?/??yr?=?(rp?—?rrp/C, ̄1)cos?[fl?—^-\t?—?8?(rP? ̄?2arrp/C,_1)cos?f—t?+?s\??L\?zby?rp?\zb?/??^?=?Jl?+?(za ̄)2?_?2za?—cos(t)?(2-7)??等距和移距組合修形的擺線輪齒形參數(shù)方程[54]:??x?=?[rp?+?/rp?-?(rrp?+?Zrrp)^_1]sin(l? ̄—)t?+??\?Zb/??^r^rh?+?ZrP?-za(rrp?+?Ir^K-^sin^t??y?=?[rp?+?^rp? ̄?(rrp?+?^rrp)^_1]cos?(l?^?" ̄??、?Zb/??rp^/rp[rP?+? ̄za(rrp?+?Ir^K-^cos^t????-?2??K?=?1+?za- ̄—^? ̄?2za- ̄—^rcos(t)?(2-8)??L?(rp?+?’rp)J?(rp?+?ZrpJ??其中,?為弧度(0,?2jt),zb是擺線輪齒數(shù),za是針齒齒數(shù),/rp是移距修形量,??/?是等距修形量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于擬蒙特卡羅和半不變量法的概率潮流計算[J]. 萬常韶,朱自偉,胡洪權(quán),黃儉平,龍鑫. 電測與儀表. 2019(06)
[2]RV減速器國產(chǎn)化批量制造關(guān)鍵問題探討[J]. 徐宏海,謝雄偉,關(guān)通. 機械傳動. 2018(10)
[3]RV減速器研究現(xiàn)狀與展望[J]. 何衛(wèi)東,單麗君. 大連交通大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[4]RV減速器擺線輪齒形的研究[J]. 張洛平,侯振宇,張豐收,史少杰. 機床與液壓. 2016(01)
[5]機器人RV減速器擺線輪修形的理論研究[J]. 趙博,鄧效忠,李天興,蘇建新. 機械傳動. 2015(12)
[6]RV減速器擺線輪零件加工工藝設(shè)計探討[J]. 鄭紅. 價值工程. 2015(23)
[7]工業(yè)機器人減速器的產(chǎn)業(yè)計量需求[J]. 厲志飛,沈斌,劉春學(xué). 中國計量. 2015(07)
[8]RV減速器兩級傳動特性耦合分析[J]. 劉學(xué)翱,徐宏海. 機械設(shè)計與制造. 2015(06)
[9]計算機輔助公差設(shè)計中的關(guān)鍵問題研究(英文)[J]. Yan-long CAO,Luc MATHIEU,Jane JIANG. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering). 2015(05)
[10]工業(yè)機器人RV減速器關(guān)鍵部件制造及對我國精密機床發(fā)展思考[J]. 宋松. 金屬加工(冷加工). 2015(08)
碩士論文
[1]RV減速器傳動誤差建模與分析[D]. 李輝.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]RV減速器裝配中的選配優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 吳凱.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[3]RV減速器動力學(xué)分析[D]. 劉學(xué)翱.北方工業(yè)大學(xué) 2016
[4]工業(yè)機器人用RV減速器的樣機試制及試驗研究[D]. 貢林歡.江蘇理工學(xué)院 2015
[5]RV減速器擺線輪修形技術(shù)與數(shù)控成形磨齒機設(shè)計[D]. 趙博.河南科技大學(xué) 2015
[6]RV減速器傳動精度的研究[D]. 張金.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[7]RV減速器的穩(wěn)健設(shè)計方法研究[D]. 李偉.大連交通大學(xué) 2012
[8]擺線針輪傳動與小型RV二級減速器的研究[D]. 劉鳴熙.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:3038109
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