机器人关节RV减速器研究

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1、Ｈ＜１０７０８２＿：论文分类号：学校代码学号１５：０５００３ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ机器人关节ＲＶ减速器研宄ｆ张景钰指导教师姓名：曹巨江教授＿学科＊称：机械工程ＩＩｎＪＩＩＩ论文提交日期：２０１８年３月论文答辩曰期５，：２０１８年月／ＩＩＩＩＩ学位授予单位：陕西科技大学＿ＩＩｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍ

2、ｍｍｕｍｍｍｍｍｍｗｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍＫｍｍＢｍｍｍｍａｍｗｍｍｗｍｗｍｍｍｍｍｍｍａｍｍｍｍＢｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍａｍ■■————■■酬■———■■■＿■申请工学硕士学位论文论文题目：机器人关节RV减速器研究学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：张景钰导师：曹巨江教授2018年5月ResearchonRobotJointRVReducerAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfi

3、llmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByJingyuZhangSupervisor:Prof.JujiangCaoMay2018机器人关节RV减速器研究摘要随着现代工业的不断发展，中国提出研发先进的工业机器人，在研究工业机器人时，又因为对其末端执行精度影响最大的是RV减速器。所以RV减速器是工业机器人研究的重点。针对工业机器人关节空间狭小，RV减速器传动效率有待提升等问题。优化RV减速器的关键参数可以使传动效率提高，使结构变小。本课题关于RV减速器的优化

4、设计，运用遗传算法优化RV减速器的结构。采用UG将优化后的结构参数化建模，通过CAE软件运动仿真和振动分析验证优化结果的正确性，具体所做的内容如下：（1）对现有的国产RV减速器技术参数收集整理，摆线轮的齿廓形成规律和传动过程中啮合的基本规律分析研究，计算了机构的自由度与传动比。分析传动件的受力大小。针对目前国产RV减速器精度保持时间短的问题，对传动过程引起误差的每一个因素逐一分析。为后续的研究打好了基础。（2）针对RV减速器的结构不够紧凑，传动效率低的问题，应用最优化理论。体积与效率视作两个目标函数，按照每个目标函数所占的重要性分配相应的权

5、值，建立线性和非线性约束条件。最后利用遗传算法进行优化计算得出优化解，体积降低了27.9%，传动效率也提升了3%，再对优化后的零件进行强度校核，验证其是否满足强度要求。（3）理论上的摆线轮齿廓直接加工，因为加工和装配引起的误差，会有卡齿等问题，所以对RV减速器的摆线轮齿廓进行了修形。用参数表达式将修形后的实际边缘曲线表现出来。通过UG参数化建模，得到虚拟样机。（4）虚拟样机中的摆线轮通过有限元软件模态分析，将曲轴和针齿给予的外界激励频率和整机传动时的固有频率跟摆线轮本身的前十阶固有频率对比，对于可能出现的共振提出相应结构的修改意见。（5）对

6、参数化建模的虚拟样机使用UG自带的运动仿真模块进行样机虚拟实验。得到参与传动的角速度与角加速度曲线。并且符合实际的传动情况。证明优化设计的结果正确可以使用。关键词：RV减速器，优化设计，参数化建模，运动仿真，模态分析IResearchonRobotJointRVReducerABSTRACTAsthemodernindustry,continuouslydeveloping，Chinaproposedtodevelopadvancedindustrialrobots.Whenresearchingindustrialrobots,theRV

7、reduceristhemostimportantfactorthataffectstheaccuracyofitsend-effects.Therefore,theRVreduceristhefocusofindustrialrobotresearch.Forthenarrowspaceofindustrialrobotjoints,thetransmissionefficiencyofRVreducerremainstobeimproved.OptimizingthekeyparametersoftheRVreducercanincre

8、asethetransmissionefficiencyandmakethestructuresmaller.Thistopicisabouttheoptimaldesignof