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RV减速器几何回差的精确建模及试验研究

任重义 毛世民 郭学东

任重义, 毛世民, 郭学东. RV减速器几何回差的精确建模及试验研究[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(8): 1216-1223. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200453
引用本文: 任重义, 毛世民, 郭学东. RV减速器几何回差的精确建模及试验研究[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(8): 1216-1223. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200453
REN Zhongyi, MAO Shimin, GUO Xuedong. Research on Accurate Modeling and Test of Geometric Backlash of RV Reducer[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(8): 1216-1223. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200453
Citation: REN Zhongyi, MAO Shimin, GUO Xuedong. Research on Accurate Modeling and Test of Geometric Backlash of RV Reducer[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(8): 1216-1223. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200453

RV减速器几何回差的精确建模及试验研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200453
基金项目: 

宁夏自然科学基金项目 2019AAC03028

详细信息
    作者简介:

    任重义(1981-), 副教授,博士, 研究方向为机械传动, rzy025@sina.com

  • 中图分类号: TH132.41

Research on Accurate Modeling and Test of Geometric Backlash of RV Reducer

  • 摘要: RV减速器几何回差指单纯由于传动元件的几何尺寸、形状与位置参数原因造成减速器输入轴反向转动时, 输出轴在转角上的滞后量。目前国内外学者研究了各种制造安装误差对几何回差的影响, 设计试验台并进行了试验。但目前对几何回差的研究中没有考虑摆线轮齿廓的修形方法及制造安装误差的方向对几何回差造成的影响, 当计入齿廓修形方法及制造安装误差的方向时, RV减速器的输出轴在不同相位时的几何回差并不相同。本文综合考虑了各零件制造及安装误差的大小及方向, 建立了RV减速器精确的几何回差模型及数学模型, 并对回差进行了仿真及试验。研究结果可用于提高减速器的传动精度, 并为传动系统各零件的公差设计提供依据。
  • 图  1  RV传动简图

    图  2  RV传动回差几何模型

    图  3  渐开线齿轮传动部分误差模型

    图  4  针轮齿槽中误差

    图  5  太阳轮中心安装误差引起的回差

    图  6  太阳轮齿圈径向跳动误差引起的回差

    图  7  针轮齿槽中心圆半径误差引起的回差

    图  8  摆线轮齿圈径向跳动引起的回差

    图  9  RV减速器回差

    图  10  误差方向为零度时的RV减速器回差

    图  11  RV减速器回差试验台

    图  12  试验用RV减速器

    图  13  RV减速器实测回差

    表  1  减速器参数

    参数名称 数值
    针齿中心圆直径dp/mm 229
    针齿直径drp/mm 10
    偏心距a/mm 2.2
    摆线轮齿数zc 39
    摆线轮宽度/mm 18
    中心轮齿数z1 21
    行星轮齿数z2 42
    渐开线齿轮中心距/mm 63
    模数m/mm 2
    压力角α/(°) 20
    传动比 81
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    表  2  制造及安装误差误差

    误差因素 误差/ μm 误差方向/(°)
    太阳轮中心安装误差(Esz, βsz) 17 0~360
    行星轮中心安装误差(Epzi, βpzi) 17 0~360
    齿轮侧隙jct 11
    太阳轮径向跳动误差(Est, βst) 21 0~360
    行星轮径向跳动误差(Epti, βpti) 21 0~360
    针轮齿槽中心圆半径偏差Rk 5
    针轮齿槽圆周方向位置度偏差Pk ±5
    针轮齿槽半径误差Ck 0~15
    针齿半径误差Gk 0~-4
    摆线轮修形引起的齿形误差Xk ±4
    进刀深误差Sk ±5
    分度误差Fk ±5
    摆线轮径向跳动误差(Ebtj, βbtj) 6 0~360
    摆线轮曲柄轴孔偏心误差(Ehji, βhji) 3 0~360
    曲柄轴偏心凸轮的偏心误差(Ecji, βcji) 3 0~360
    摆线轮曲柄轴孔轴承间隙u 2
    行星架上曲柄轴孔偏心误差(Eai, βai) 3 0~360
    行星架的装配误差(Ec, βc) 3 0~360
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    表  3  RV减速器实测回差数据

    减速器回差 输出轴相位角/(°)
    0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330
    减速器1回差/(′) 0.605 0.61 0.583 0.576 0.593 0.587 0.57 0.581 0.577 0.566 0.584 0.603
    减速器2回差/(′) 0.724 0.716 0.744 0.763 0.749 0.751 0.738 0.723 0.712 0.736 0.761 0.754
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  • 收稿日期:  2020-11-01
  • 刊出日期:  2022-08-25

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