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RV蜗轮蜗杆减速机在机器人上面的应用分析

机器人用RV蜗轮蜗杆是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动,随着对高速、重载、轻量化和运转平稳要求的增加,动力学特性已经成为机械设计中不可或缺的一个重要环节。目前RV减速器尚处于研究阶段,利用虚拟样机对RV减速器进行系统地动力学研究尚属少数。本文主要内容包括有限元模态分析、三维造型及虚拟装配、动力学分析三个方面,如下:
(1)采用Pro/E软件建立了RV蜗轮蜗杆减速机的各零件三维实体模型,在完成对RV-250AⅡ型减速器实体模型建模的基础上,采用有限元分析软件Ansys,对RV传动中的关键部件曲柄轴和行星架分别进行自由边界支撑和实际边界支撑条件下的模态分析。通过对其固有频率等仿真计算结果进行分析,获得了可能引起整机共振的零件本身的固有频率范围并提出改进建议。分别对增加曲柄轴轴颈和减少行星轮质量两种方案进行分析,验证了对改变固有频率及避免共振的影响。并对通过分析位移和节点变形图以获得零件上发生最大刚体位移的位置,为优化设计提供参考。
(2)在三维造型软件Pro/E中完成整机的装配并为分析做必要的简化,通过干涉检查,确保了装配模型的正确性。利用接口软件mech/pro完成刚体的定义,marker点的建立,约束副的创建等,为模型导入Adams做准备。
(3)在Adams中对导入的模型完成动力学分析。包括工作环境的设置及接触力的添加等分析前期工作;理论计算;模型正确性验证;各传动部件速度分析;加速度的时域和频域分析;摆线轮与针齿间的接触受力分析;摆线轮与输出行星架的接触受力分析。获得仿真曲线,通过曲线分析RV蜗轮蜗杆减速机虚拟样机的动力学特性。
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