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Spinea减速机是由少齿差传动原理发展而来的一种新型减速机构,与其它精密减速器相比,它采用独特的单级传动结构,能够承受较大的轴向和径向载荷。精密摆线减速机作为机器人的四大核心部件之一,随着对机器人的转速,负载重量,运转的稳定性能要求的提高,因此对减速机进行设计时,研究其动力学性能就成为一个重要的环节。目前国内对Spinea减速机尚处于起步阶段,在市场上还没有成熟的产品投入到实际应用中。国内的减速机主要被哈默纳科,纳博特斯克等国外公司垄断。 分析摆线针轮传动研究的国内外现状,介绍了Spinea减速机的传动原理、结构组成、分析摆线齿轮减速机传动比的计算方法、摆线轮标准齿廓方程以及摆线齿轮的修行方法。 采用Creo三维造型软件建立Spinea减速机的各个零件的三维模型,主要介绍了减速机中摆线齿轮的三维模型建模过程。然后根据各个零件之间的位置关系进行装配,组装完成后对其进行干涉分析,验证各个零件模型装配的正确性。在Creo中对减速机的总装模型进行必要的简化。 在ADAMS直接建立减速器会比较复杂,而且建立的模型不符合设计的要求,因此将Creo软件设计好的三维模型另存为parasolid格式,导入到Adams中,对模型进行仿真分析。在进行仿真之前,需设置工作环境,添加运动副和驱动等各种约束关系,校验虚拟样机的正确性,对传动零件进行速度分析,摆线齿轮和针齿之间的接触力进行动力学分析,通过仿真分析分别得到曲轴和摆线齿轮的速度与时间的关系曲线图,与理论计算的值比较相一致。通过摆线齿轮和针齿之间的接触力曲线图分析得到减速机中的摆线齿轮每旋转一周,与针齿之间作用力就会出现一次极大值,符合摆线齿轮传动的运动原理。 利用Ansys Workbench对Spinea减速机的输入轴和摆线轮进行模态分析,在对减速器本体进行有限元分析前需要对其进行参数设置与环境约束如设置材料属性,划分网格等等,使得减速器仿真得出的结果切合实际情况,通过仿真得到它们的固有频率和相对应的振型,由于滚动轴承和摆线齿轮的相互作用面积小于摆线齿轮内孔的面积,进行设置时取一半面积施加约束和对边界条件添加约束,进行模态分析,取摆线齿轮的前十四阶模态进行分析,得出固有频率与外部激振频率相差较大,故减速器在运行过程中不会发生共振现象,表明其动力学特性非常好。