基于零件轮廓数据评价的RV减速器传动精度分析方法研究

来源 :天津职业技术师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiayuanyuan001
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RV减速器具有体积小、质量轻、传动比大、结构紧凑、传动精度高等一系列优点,广泛应用于工业机器人、航空航天、高精度机床等领域。目前我国的高精度RV减速器主要依赖进口,是制约我国机器人发展的“卡脖子”问题;RV减速器产业发展并不理想,大而不强,受到加工能力、检测技术和装配技术等多方面的限制,尚不具备超高精度RV减速器批量化生产能力。RV减速器零件的选配主要采用并不具备理论依据的现场经验简单选配的方式,很难装配出高精度的RV减速器。本文的研究目的是在现有的加工能力、检测技术和装配条件下对RV减速器核心传动零件的加工制造误差进行精度检测和误差分析,并针对传动尺寸链建立基于遗传算法的最优化选配目标函数,进而应用遗传算法实现零件的合理选配。主要研究内容如下:(1)建立了传动误差数学模型。根据RV减速器的结构组成及传动原理分析了核心传动零件误差对RV减速器传动精度造成的影响。(2)建立了零件尺寸和零件误差数据库。利用三坐标测量机对核心传动零件进行轮廓数据测量,利用曲线拟合算法对轮廓数据进行曲线拟合,结合曲线拟合结果对RV减速器的核心传动零件进行误差评价。(3)根据RV减速器的组成结构和传动原理,分析了核心传动部分的行星架、曲柄轴、摆线轮和针齿壳的结构特征和对应的参数。针对“行星架-曲柄轴-摆线轮”传动部分建立了传动尺寸链数学模型,并确定了对应的约束条件,以此作为该部分最优化求解目标函数,应用遗传算法对该目标函数进行求解,得到零件选配最优化组合序列;进一步建立上述计算结果与针齿、针齿壳的传动尺寸链数学模型,以针齿尺寸一致性和传动间隙均匀化为约束条件,求解对应的针齿壳选配序列和对应的针齿参数范围,以达到对RV减速器核心传动部分进行最优化选配组合的目的。(4)以RV-80E减速器为研究对象,对N套RV-80E减速器核心传动零件进行选配,对重新选配后的N套RV减速器进行整机性能测试,验证了研究方法的可行性。通过对RV减速器核心传动零件进行选择装配的研究,可以提高RV减速器的装配效果、确保RV减速器的装配精度,对于打破国外的技术封锁实现批量化生产高精度RV减速器具有重要的理论和实践意义。
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