【摘 要】
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RV减速器作为工业机器人关节处最常用的减速器,其可靠性逐渐受到了学术界和工业界的重视。本文以RV减速器作为研究对象,通过高应力加速退化试验分析其可靠性。提出了一种基于RV减速器高应力加速退化试验与传动精度退化模型建模的方法,对RV减速器可靠性进行评估。使用有限元法对RV减速器薄弱环节进行分析,为RV减速器的结构优化及可靠性强化提供数据及理论依据。主要工作如下:（1）由于RV减速器性能退化缓慢,开展
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFB1301300）； 河北省教育厅基金重点项目（ZD2020180）；
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RV减速器作为工业机器人关节处最常用的减速器,其可靠性逐渐受到了学术界和工业界的重视。本文以RV减速器作为研究对象,通过高应力加速退化试验分析其可靠性。提出了一种基于RV减速器高应力加速退化试验与传动精度退化模型建模的方法,对RV减速器可靠性进行评估。使用有限元法对RV减速器薄弱环节进行分析,为RV减速器的结构优化及可靠性强化提供数据及理论依据。主要工作如下:（1）由于RV减速器性能退化缓慢,开展寿命试验所需成本高、时间长,因此有必要在高应力下进行加速退化试验。为不改变加速条件下的失效机理,在高应力下对RV减速器整机进行理论分析。计算了行星齿轮和摆线针轮啮合传动时的接触应力,并对摆线针轮传动部分进行了强度校核,建立了摆线轮和曲柄轴的力学分析模型,求得了滚子轴承和圆锥滚子轴承所受合力随时间的变化趋势,确定了最大加速应力,为后续高应力加速退化试验提供了理论依据。（2）分析了高应力加速退化试验的可行性,制定并开展了RV减速器高应力加速退化试验,提出了一种基于高应力加速退化试验与传动精度退化模型建模的方法,对RV减速器可靠性进行评估。根据传动精度退化特性,使用样本数据分离的极大似然估计法对每台减速器的传动精度展开退化轨迹建模,对各参数分布类型做出合理假设,求得了RV减速器的可靠性。所提方法在体现个体差异的同时,实现了小样本条件下的可靠性分析,并且能够准确计算出失效概率密度函数,对于提升工业机器人的工作性能具有重要意义。（3）基于RV减速器加速退化试验可知,摆线针轮传动是RV减速器的核心结构,也是其薄弱环节。使用ANSYS对摆线针轮传动进行瞬态动力学分析,得到了摆线轮与针齿啮合传动时的最大等效应力场。采用中心组合法设计试验,并建立了摆线针轮主要参数与最大等效应力的响应面模型,研究了摆线针轮传动的可靠性,分析了摆线针轮啮合传动时最大等效应力对各主要参数的敏感性,为RV减速器的结构优化设计以及可靠性强化提供了数据及理论依据。
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