采用往复摆动方式对工业机器人用精密减速器进行疲劳寿命分析,能更好地反映减速器在实际工作中的受损情况。但在往复摆动实验过程中,减速器运行速度的大小和方向随时都在发生变化,对采集到的振动信号进行频谱分析,定位减速器的故障源十分困难,无法像处理匀转速工况那样直接对时域信号进行傅里叶变换来定位故障点。为此,提出一种阶次跟踪分析方法。通过对机器人用行星摆线针轮减速器疲劳实验过程中采集到的非平稳振动信号进行等角度重采样,得到振动信号的平稳角度域信号;通过对角度域平稳信号进行快速傅里叶变换,得到振动信号的阶次分析图;对减速器的行星轮、摆线轮、曲柄轴、滚针、曲拐轴承的阶次特征进行了分析。通过建立减速器振动信号阶次分析结果与各关键零部件特征阶次的关系,实现了变转速实验工况下行星摆线针轮减速...

提出了一种以水平仪测量原理为基础的大型平面平面度自动测量方法.将齐次矩阵变换原理用于对水平仪平面度测量数据的处理, 并设计了专门的运动机构以及运动控制系统, 实现了水平仪对平面度的自动测量.

分析和论证了齿轮轮齿变形快捷计算的材料力学方法及其各种变形的计算公式,提出了修正的轮齿基础变形Weber-Banaschck公式,得到了与ISO非常吻合、不需修正的计算结果。采用无量纲齿形系数,分析了接触、弯曲、剪切、压缩和基础变形等各种变形曲线以及齿对总变形曲线的特点和规律,提出用最小变形δ0、左右端变形δL和δR三参数的抛物线来拟合总变形曲线,不仅有较高的精度,也为齿轮传动误差的变化规律分析和修形曲线优化的简化计算奠定了基础。

通过对变速器齿轮传递误差机理研究,研制齿轮传递误差试验台,实现对变速器整箱及单对齿的传递误差的高精密测量.试验台可模拟变速器总成内啮合齿轮对的真实啮合情况,准确测试啮合齿轮的传递误差.试验台由机械结构设计、测控系统及软件系统构成.采用Romax软件对单对齿测量单元轴系进行扭转刚度分析,验证传递误差测试时输出扭矩为3 000Nm条件下满足传递误差的测试要求.通过试验测试,验证了试验台角度测量系统精度满足变速器齿轮传递误差测试要求.

针对RV减速器的各种性能及精度的试验检测,研制了RV减速器综合性能试验台,可完成传动精度、扭转刚度、背隙、启动停止转矩及空载摩擦转矩等项目测试。试验台基于光、机、电等先进测量技术,提出了光栅高频细分、精密装配和误差补偿等专有技术,实现了高达1″的高精度测量和多性能综合测量,并实现了系列化。通过用户使用验证,完全满足工程试验测试需求。

通过渐开线齿轮的LTCA分析,获得轮齿的受载变形/刚度变化曲线;采用切片法研究了齿宽方向鼓形修形与齿轮错位对啮合刚度的影响,提出了齿廓啮合变形曲线的便捷分析计算方法,进而获得了包括齿廓修形、齿宽修形在内的齿轮传动误差曲线和接触印痕图,这对齿轮传动误差和接触状态分析和修形优化有着明确的指导作用;并通过Romax商业软件对该方法进行了验证。

在研究了传递误差的计算优化和频谱特性基础上,利用系统传动误差频谱特性及其激励下强迫振动的频率特性,巧妙地将齿轮多自由度振动模型简化为双质量振动模型,得到了齿轮传动误差激励下齿轮振动的解析解;建立了齿轮系统的质量、刚度、传动误差频谱与齿轮振动频谱的函数关系,得到了齿轮振幅、轮齿振动作用力、对轴承与箱体的振动作用力等关键的振动评价参数;并分析了质量、刚度和传递误差频谱对振动的影响。这对电动车减变速器的NVH(振动、噪声、声振粗糙度)问题的分析与解决提供了明确、可靠的方法。

针对渐开线斜齿轮的弯曲疲劳强度试验测试问题,利用RomaxDesigner仿真软件研究了不同齿宽和螺旋角的齿根弯曲应力变化规律和载荷分配关系,得到了最大应力及相应的接触线位置及其载荷,可用于斜齿轮单齿弯曲疲劳试验的加载位置和加载载荷的确定。对比分析了不同螺旋角齿轮弯曲应力仿真值与GB/T3480-1997中通过一系列修正系数得到的计算值,发现二者存在较大区别,证明了对斜齿轮进行弯曲疲劳试验的必要性;同时提出了斜齿轮弯曲疲劳强度试验方案。斜齿轮弯曲疲劳试验的结果可以转换到国家标准中,以提高斜齿轮弯曲强度评估的准确性。

针对机器人减速器疲劳寿命测试需求,在机器人减速器疲劳寿命测试方法的基础上研制了机器人减速器疲劳寿命测试装置,对测试装置关键件进行了分析,并进行了试验验证。相比已有连续回转工作模式的测试装置,此测试装置采用往复摆动的惯性负载构件加载,可以模拟机器人减速器实际使用的运动方式,能高效、准确地进行加速疲劳寿命试验,并且测试精度高、成本低。