在精密RV减速器摆线轮修形过程中,RV减速器回差和传动误差难以获得综合提升,且摆线轮的修形方式多为单目标修形或加权单目标修形,不符合实际工程情况。为此,采用TCA法建立传动误差模型和回差模型,提出一种带有指数型非线性递减惯性权重和迭代更新学习因子的多目标粒子群算法。以回差和传动误差为目标函数,利用改进算法进行复合修形量的优化,通过隶属度函数获得最优化解。利用Adams和MATLAB分别分析不同修形方法下RV减速器的回差和传动误差情况。结果表明最终优化修形后的回差比等距、移距修形分别减少了0.02′、0.04′,传动误差分别减少了6.6%、7.8%。

摆线轮在齿轮测量中心上检测时采用一维测头采样机理,由于一维测头的敏感方向与齿廓法向误差定义方向不一致,导致误差计算过程繁琐,甚至误差结果不准确,不能真实地反映实际齿廓的加工形状。为此,提出了一种封闭重构方法,将其运用到RV摆线轮误差检测过程中,不仅能够精确获得摆线轮齿廓任一点的加工误差,而且误差结果能够反映齿廓的实际形状。基于封闭曲线重构理论,利用封闭曲线周期性延伸的特点,确定了首末端点节点矢量和首末控制顶点,实现重构齿廓在闭合点处完全封闭连续。在此基础上,建立误差计算模型,计算得到真实齿廓误差。通过实例对比验证了该方法的实用性和有效性,为后续精加工处理提供数据依据。

传统的齿廓修形设计存在计算复杂、齿廓曲线形状不易控制及轮齿啮合精度不易保证等缺点,齿轮的齿廓压力角对啮合传力性能具有较大影响。因此,基于摆线轮齿廓压力角的分布规律,提出了一种新的齿廓修形方法。以计算分析获得的压力角分布趋势为基础,建立了直线法齿廓修形数学模型,推导出齿廓压力角和修形量的函数关系;构建了轮齿接触分析模型,获取了修形摆线针轮的传动误差。通过摆线轮的齿廓形状和传动误差的对比测量实验,验证了文中所提方法的正确性和有效性。该方法综合考虑了摆线轮齿廓压力角与修形量之间的相互影响,解决了传统修形方法在计算、加工和主动设计等方面的技术难题,可以灵活控制修形量变化趋势,在保证啮合性能的同时,获得了更逼近理论摆线的设计齿廓。

基于Archard磨损模型和Hertz接触理论为理论基础,将摆线轮齿廓啮合区域离散化,建立了摆线轮磨损的计算模型;根据该计算模型分析了各啮合点处滑动系数、磨损率、磨损量与啮合相位角之间的关系,并进行曲线拟合。结果表明,建立的数值计算方法可以实现对不同修形方法、不同尺寸、不同工况条件下摆线针轮齿廓磨损量的定量计算。

RV减速器因其精度高、效率高、体积小等优势,在机器人领域占主导地位。摆线轮作为RV减速器的关键部件,直接影响着RV减速器传动系统的各项性能。为了提高摆线针轮的啮合性能,将针齿半径构造为关于转角的指数函数进行修形,建立修形后的齿廓方程。结合算例,对比修形前后的摆线轮齿廓曲线和曲率半径,计算了修形后曲柄旋转0°~360°时摆线轮与针齿的接触压力和传动误差。指数函数修形在摆线轮工作段保持了理论齿廓曲线,克服了传统修形方法修形量偏大的问题,保证了啮合的平稳性,并提高了摆线轮的强度和传动的精度。

针对摆线针轮啮合副的针齿与摆线齿轮在实际啮合传动过程中存在的滑动现象,提出了一种基于滚滑作用的新型摆线齿廓模型的构建方法,在该新型模型中通过引入一滑动函数来表示针齿与摆线齿轮间的滑动。根据微分几何和齿轮啮合理论,推导了基于滚滑作用的摆线齿轮齿廓方程,确定了滚滑摆线针轮传动的啮合函数,给出了滚滑摆线针轮齿廓综合曲率半径和接触应力的计算方法。选取一假定滑动函数,根据经验选取相关参数,构建一新型摆线齿廓,与相同参数下标准摆线齿廓进行了对比,并比较了两种齿廓的综合曲率半径、齿面接触应力等特性。试制一滚滑摆线齿轮,应用于RV减速器中,完成了新型RV减速器样机2.5倍载荷下的加速疲劳寿命试验,对加速疲劳寿命测试前后滚滑摆线齿廓综合误差进行了对比测试,结果表明了基于滚滑作用的新型摆线齿廓模型构建方...

针对摆线针轮行星减速器的摆线轮齿廓形状复杂、加工制造难度大、目前还不能实现共轭切削加工等问题，根据摆线成形原理及设计要求，利用SolidWorks软件及其COSMOSMotion插件，通过运动仿真探讨了绘制准确摆线轮齿廓的方法。在此基础上，利用SolidWorks建立摆线轮的三维实体模型，为摆线轮的设计与研究提供了一种方法，使其设计更为生动和直观，并且简化了设计过程。