機(jī)器人用短筒柔輪諧波減速器研制與性能測試.pdf

1、在機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用中正常比例的諧波減速器的通常不滿足機(jī)器人減速環(huán)節(jié)的安裝空間要求,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明需要在保持諧波減速器的性能不變的情況下使用短筒柔輪諧波減速器。短筒柔輪諧波減速器相比正常的諧波減速器結(jié)構(gòu)更緊湊,體積更小,質(zhì)量更輕。同時短筒柔輪諧波減速器不單單在機(jī)器人上,在其他領(lǐng)域如航空航天領(lǐng)域也有日益增長的需求。但國內(nèi)目前其設(shè)計加工中仍存在很多沒有解決的問題,國產(chǎn)的短筒柔輪諧波減速器與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品存在較大差距。
　　本文通過對短

2、筒柔輪諧波傳動進(jìn)行分析,針對短筒柔輪諧波減速器軸向尺寸較正常諧波減速器更小,導(dǎo)致波發(fā)生器裝入柔輪后柔輪張角更大,使得輪齒間嚙合區(qū)域減小的問題,提出了短筒柔輪諧波減速器柔輪采取雙圓弧齒廓、剛輪輪齒為具有一定傾角的共軛齒廓的設(shè)計方法。
　　建立了包括波發(fā)生器柔性軸承的基于齒面嚙合接觸對的短筒柔輪諧波傳動有限元模型。以50機(jī)型為例,對柔輪長徑比為1/4的短筒柔輪諧波減速器進(jìn)行數(shù)值仿真,計算驗(yàn)證了剛輪輪齒具有一定傾角的設(shè)計方案的合理性。仿

3、真結(jié)果表明具有一定傾角的短筒柔輪諧波減速器具有更大的嚙合面積,在剛輪輪齒傾角值0.2°時,輪齒間的接觸面積上升約35％。
　　根據(jù)有限元仿真結(jié)果確定出剛輪傾角值,提出采用慢走絲線切割加工制作了用于1/4比例50機(jī)型的短筒柔輪諧波傳動的柔輪和輪齒具有0.2°傾角的剛輪,研制出了短筒柔輪諧波減速器樣機(jī)。
　　根據(jù)諧波傳動剛度主要由輪齒間接觸面積決定,對短筒柔輪諧波減速器進(jìn)行傳動剛度對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明制作的有0.2°傾角的諧波