工業(yè)機(jī)器人用RV減速器隨轉(zhuǎn)速變化的頻率特性*

閆泳琪 楊小軍 雷有巧 王鑫 / 1.寶雞文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院；.陜西北方動力有限責(zé)任公司；3. 陜西省機(jī)器人關(guān)鍵零部件先進(jìn)制造與評估省市共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

0 引言

高精度RV減速器是工業(yè)機(jī)器人的核心部件，其性能直接決定了機(jī)器人末端執(zhí)行器的準(zhǔn)確度。目前高端減速器市場已被日本壟斷，我國急需在該項(xiàng)技術(shù)上取得突破。

有關(guān)RV減速器的性能研究與試驗(yàn)分析近幾年才發(fā)展起來，現(xiàn)有研究主要集中在動力學(xué)仿真[1-4]、固有特性[5]、動態(tài)特性[6-8]、傳動特性[9-11]、實(shí)驗(yàn)測試[12-13]、壽命及故障診斷[14-15]等方面。對于RV減速器的運(yùn)行監(jiān)測，振動特性更能反映其運(yùn)行狀況，但目前該項(xiàng)研究還不夠充分，因此，深入研究RV減速器隨轉(zhuǎn)速變化的振動特性對于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測都具有理論指導(dǎo)意義。

以國內(nèi)某企業(yè)生產(chǎn)的RV-40E減速器為研究對象，測試與分析機(jī)器人減速器綜合測試系統(tǒng)隨轉(zhuǎn)速變化的頻率特性，對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)RV減速器的振動特性。該研究為RV減速器動力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)參考。

1 系統(tǒng)實(shí)施方案

本文以RV-40E減速器為研究對象，利用測試實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測試。裝置主要由輸入軸電機(jī)、輸入扭矩傳感器、RV減速器、輸出扭矩傳感器、輸出軸同步電機(jī)等部件構(gòu)成的，如圖1所示。

圖1 機(jī)器人減速器綜合測試系統(tǒng)

利用機(jī)器人精密減速器綜合測試系統(tǒng)針對RV-40E減速器進(jìn)行加速度信號測試與分析。采樣頻率為2 000 Hz，測試點(diǎn)布置如圖2所示。其中，RV-40E減速器的太陽輪齒數(shù)z1= 12，行星輪齒數(shù)z2= 36，擺線輪齒數(shù)z3= 39，針輪齒數(shù)z4= 40。……