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《天津职业技术师范大学》 2019年
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工业机器人用2K-V型减速机的传动精度分析与实验研究

周政道  
【摘要】:2K-V型减速机是由渐开线行星传动和摆线针轮行星传动结合而成的一种二级减速装置,具有传动比大、传动精度高、体积小、刚度高、结构紧凑等优点,因而被广泛用作工业机器人的关节减速机。工业机器人的运动精度主要取决于其关节减速机的传动精度,而减速机的传动精度则与其加工、装配过程中的各种误差有关。所以,对2K-V型减速机的传动精度进行理论分析与实验研究,分析各类误差因素对减速机传动精度所产生的影响具有十分重要的意义。本文对部分误差因素对于减速机传动精度的影响状况进行理论分析,并对2K-V型减速机进行传动精度的实验测试,主要研究内容如下:(1)依据等价模型法建立2K-V型减速机的传动误差数学模型,对包括曲柄轴、摆线轮、针轮等在内的2K-V型减速机中的主要零件所存在的误差因素进行单因素分析,探究各种误差因素的误差值与相位角对于传动精度的影响机理。通过正交试验设计的方法对传动误差数学模型进行计算机仿真实验,判明多种误差共同作用的情况下,各误差因素对于减速机传动精度影响的显著性。最后,通过优化设计的方法,以使传动误差值最小为优化目标,初步制定2K-V型减速机中关键零部件的公差控制方案。(2)针对模态柔性体对于非线性接触的建模不准确的问题,利用多体动力学仿真软件RecurDyn所独有的MFBD技术建立摆线轮的完全有限元柔性体,得到2K-V型减速机的刚柔耦合虚拟样机模型。通过动力学仿真得出其传动误差曲线,分析摆线轮的柔性对于减速机传动精度的影响状况,并在考虑摆线轮柔性的情况下,探究摆线轮修型量和针轮的相关尺寸误差对于减速机传动精度的影响。(3)利用传动误差测试实验台对某进口及国产的2K-V型减速机进行传动误差的实验测试,得出其实际的传动误差曲线,并对其进行频谱分析,以初步判定被测减速机所存在的问题。本文的研究成果可为2K-V型减速机的实际加工制造提供一定的理论支持,对于推进实现2K-V型减速机的国产化具有指导意义。
【学位授予单位】:天津职业技术师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP242.2

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