大胆免费视频_欧美另类人妖_快播av在线_91欧洲亚洲中日韩在线观看_亚?成人一区在线?看_亚洲免费视频免在线观看

 
齒輪工業領域服務平臺,行業技術的領航者;
把齒輪傳動之脈搏,譜信息時代之新篇!
當前位置: 首頁 » 技術中心 » 研究與開發

【文章推薦】大負載 RV 減速器擺線輪拓撲優化的研究

發布時間:2025-03-17 | 來源:價值工程 | 作者:張景鈺
   摘要:本文針對工業機器人負載的減重設計,將優化設計的目標放在了 RV 減速器的擺線輪上。參數化建模擺線輪。通過拓撲優化設計,將優化目標定為在滿足強度的基礎上選擇最優的重量比。添加約束與負載。最終得到相應的拓撲優化完成的案例,實際減重 30%。滿足設計要求。

  工業機器人在目前工業中應用眾多如圖 1 所示。而擺線輪在工業機器人 RV 減速器中是第二級減速裝置的主要部件,它與針輪配合減速傳動如圖 2 所示,一般來說 RV 減速器有兩個擺線輪,兩個呈 180 度放置,這樣放置的好處是當兩個擺線輪同時動作時,他們的驅動力反向可以抵消傳動過程中的振動情況,有利于 RV 減速器的壽命。而擺線輪在與針輪的嚙合中會產生相應的振動和力,為了減少重量提高機器人的負載能力,所以對 RV 減速器進行相應的優化設計。經過相關測算,機器人關節減速器等重量越輕,它的負載就更大。所以在原有設計不動的基礎上,將現有的重量減輕是減速器優化設計的一種手段。而對 RV 減速器進行減重,一般來說主要集中在這幾個方面、一級減速器機構、二級擺線減速機構、中間傳遞曲軸機構、輸出盤或輸出軸。經過分析,我們選擇二級擺線減速機構的擺線輪進行優化設計。


  1、拓撲優化擺線輪的意義與國內外相關研究

  擺線輪在重量優化設計中有幾個不同的思路,一種是將擺線輪的各個基礎參數進行優化設計,將限制條件設為約束。通過相關的算法進行優化設計,得到優化設計后的相關參數。在進行擺線輪的整體建模。另外一種是通過現有的擺線輪模型進行相關的有限元分析,通過計算結果確定哪些部位還能優化設計同時還不破壞擺線輪的正常使用。而本文在這里選擇拓撲優化來對 RV 減速器擺線輪進行減重設計。選取的實例為秦川機床的 RV 減速器如圖 3 所示。


  查閱國內相關參考文獻,石瑩、沈子強在 2023 年 10 月完成基于尺寸優化和拓撲優化的減速器齒輪輕量化設計研究完成了齒輪輕量化設計,通過多軟件聯合仿真提供了一種新的拓撲優化方法了。謝玉琳、趙澤西等在 2023 年 5 月完成基于拓撲優化的減速器箱體結構性能分析研究解決了針對目前減速器箱體結構設計主要依賴工程師經驗、開發周期長、材料冗余等問題,提出了一種適用于箱 體結構優化的拓撲優化方法。王鑫興、王士軍等在 2023 年 4 月完成基于拓撲優化的攪拌車減速器箱體輕量化研究通過變密度法對箱體結構進行拓撲優化,使箱體零件的綜合性能得以提升。尹偉杰、王文凱在 2023 年 4 月完成基于拓撲優化的主減速器大直徑齒輪幅板設計研究使主減速器大直徑齒輪幅板進行結構改進。王明楠、鄭鵬在 2022 年 7 月完成基于拓撲優化的 RV 減速器輕量化優化設計研究,針對針齒殼與行星架結構優化設計得到很好的效果。張麗芳、蘇建新在 2021 年 2 月完成 RV 減速器擺線輪拓撲修形齒廓研究研究,采用拓撲修形方法來滿足工作段和非工作段的間隙要求,為 RV 減速器擺線輪齒廓修形提供了新思路。師恩冰在 2020 年 7 月完成 RV 減速器拓撲修形擺線輪的多齒成形磨削技術研究,建立多齒成形磨削擺線輪數學模型使擺線輪磨削修形得到了很好的效果。

  2、拓撲優化理論基礎

  拓撲優化介紹:拓撲分析用于查找組件的最佳結構形狀。該過程從作為初始設計空間的部分開始,然后分配材料,施加負荷并添加固定裝置。可以添加控件來指示零件最終將如何制造,并可以添加目標來優化形狀,以最小化模型質應力量、增加剛度或減小最大位移。

  目標和約束

  拓撲研究總是針對一個目標進行優化。其有 3 個可用的目標:最佳強度重量比、最小化最大位移和最小化有位移約束的質量。可以使用以下 4 種約束:位移約束、質量約束、頻率約束和應力/安全系數約束。

  最佳強度重量比:此目標的目的是盡量減少結構的符合性,同時減少一定的質量。如果沒有定義其他目標,則使用最佳強度重量比,質量減少 30%。

  最小化最大位移:此目標的工作原理是首先要在最小化位移的模型上選擇一個頂點。然后添加一個約束來減少模型的質量。

  最小化有位移約束的質量:設置為此目標后,位移被假定為從原來的設計空間減少一個用戶指定的數量,然后盡可能減少質量,同時保持位移限制。

  最小化質量:我們將盡可能減少部件的質量,同時確保最大位移不超過沒有任何材料去除時的 1.3 倍。單擊指定的因子并輸入“1.3”。檢查應力/安全系數約束。我們將確保最大應力不超過零件材料屈服強度的 90%。單擊指定系數,然后輸入 90%。

  制造控制

  將制造控制應用于模型,以指定在拓撲研究中分配材料的方式。幾個制造控制可以同時應用。

  添加保留區域:添加保留區域命令用于指定必須保留的面,還可以添加厚度約束,以將額外的材料從選定的面中分離出來。

  指定厚度控制:在進行拓撲研究時,會將材料分配到模型的各個區域以支持結構。命令用于定義這些支持的厚度。

  指定脫模方向:如果零件是通過沖壓、模鍛或擠壓工藝制造的,則必須施加幾何約束,以便將其實模具中取出脫模方向約束用于幫助形成這些形狀。在這個約束中有 3 個選項可供選擇:兩側對稱(兩個方向)、僅拉向和沖壓(僅限拉向)。

  指定對稱性基準面:指定對稱基準面可用于指定對稱性。對稱性可以分別應用于具有半對稱、1/4 對稱或 1/8 對稱的 1 個、2 個或 3 個平面上。

  網格的影響

  當進行拓撲研究時,材料密度和楊氏模量會被均勻地降低并重新分配到模型內的元素上。由于材料屬性會重新分配給單元構成的幾何體,因此,單元尺寸對端部的形狀有顯著的影響。

  3、大負載 RV 減速器擺線輪的拓撲優化實例

  RV 減速器擺線輪采用參數化建模方式完成樣機制作,通過三維建模軟件的方程式命令直接生成 RV 減速器的擺線輪齒廓的外形曲線,經過適當的裁剪和復制陣列,最終獲得完整的 RV 減速器擺線輪外輪廓曲線。再參考相應的擺線輪修形,調整生成的 RV 減速器擺線輪齒廓,使其可以正常的與針齒嚙合而不發生卡死卡齒現象。再經過三維建模軟件的拉伸、倒斜角、去除多余材料生成曲軸孔 等材料設置。最終完成了 RV 減速器擺線輪的模型準備。

  根據相關文獻我們選取拓撲優化分析的模型為 RV250 型號減速器,共有 39 個齒,針齒中心圓直徑 dp=229。

  首先我們先對 RV 減速器受力進行分析。RV 減速器的受力我們在力學上可以認為是單自由度并聯機構由平行四邊形機構組成。分別取擺線輪 1 和擺線輪 2 作為分離體來分析受力情況,會發現兩個擺線輪互為 180°放置,而且結構與尺寸完全對稱,在理想狀態下擺線輪 1 和擺線輪 2 傳遞的功率應該一樣大,它倆的受力大小相等方向相反如圖 4 所示。


  根據相關計算得出相應的 RV 減速器不同曲柄轉角 θ 時,擺線輪上的所受曲柄的作用力大小,如表 1 所示。


  根據表 1 我們將 RV 減速器擺線輪的外部負載設為當曲柄轉角為 90°時三個曲柄給擺線輪的作用力 FA、FB、 FC。

  拓撲優化目標我們這里選擇最小化有位移約束的質量目標,同時要確保最大位移不超過原型的 1.3 倍。在應力或安全總系數約束方面我們設置為 90%即可。

  對 RV 減速器擺線輪施加約束、載荷。再對其劃分網格,在擺線輪齒廓處適當加密網格有利于反應真實的嚙合狀態,如圖 5 所示。然后應用拓撲優化求解。


  4、RV 減速器的拓撲優化結果與分析

  圖 6 為求解完成的 RV 減速器拓撲優化圖,可以看到在初始完成的模型上,為了減輕重量在模型上開了許多空洞,但是這不符合實際的工況,我們在選項中選擇光順曲面,將空洞處補齊材料,按照減少的部位適當去除部分材料,同時增加肋板,以確保零件的強度能滿足要求。

  最終得到的 RV 減速器拓撲優化后的模型。通過軟件計算重量,可以發現減輕30%,但是零件的靜力學和動力學仿真都滿足要求。

  在進行擺線輪的拓撲優化之后,我們可以從多個維度對比優化前后的差異,以評估優化的效果。

  材料利用率

  優化前,擺線輪設計往往基于經驗和標準模數,導致材料利用率不高。優化后,通過拓撲優化技術,擺線輪的形狀和材料分布被重新定義,以最有效地傳遞載荷,從而顯著提高了材料的利用率。優化后的擺線輪在關鍵受力區域材料更集中,而在非關鍵區域則材料更少,這不僅減輕了擺線輪的重量,也提高了材料的利用效率。

  強度與剛度

  在強度和剛度方面,優化后的擺線輪表現出更優異的性能。通過動力學分析,優化后的擺線輪在承受相同載荷時,應力分布更加均勻,減少了應力集中現象,從而提高了擺線輪的疲勞壽命。

  制造成本

  拓撲優化后的擺線輪由于材料使用更加經濟,制造成本也隨之降低。優化后的擺線輪減少了不必要的材料使用,減少了加工時間和材料成本,這對于大規模生產尤其有利。

  5、結論

  綜上所述,擺線輪拓撲優化技術的應用顯著提高了齒輪的性能,包括材料利用率、強度與剛度、制造成本以及噪音與振動水平。通過對比分析,我們可以得出結論,拓撲優化是提高齒輪性能的有效手段,它不僅能夠提升擺線輪的工作效率,還能降低制造和運營成本,對于機械設計和制造行業具有重要的實際意義。

  作者簡介:張景鈺(1990-),男,陜西咸陽人,講師,碩士研究生,研究方向為 RV 減速器理論及應用技術的研究。

  參考文獻略.

[ 技術中心搜索 ]  [ ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關閉窗口 ]  [ 返回頂部 ]
主站蜘蛛池模板: 国内精品久久久久久不卡影院_国产清纯美女白浆在线播放_aav在线_日韩成人一区二区三区在线观看_欧美在线_欧美人与拘性视交_欧美视频成人_国产情侣一区二区| 91伦理视频在线观看_欧美爆乳乱妇高清免费_av无码av无码专区_国产一级做a爰片久久毛片男_日韩爱爱_台湾亚洲精品一区二区tv_国产无内肉丝精品视频_91精品国产综合久久久久蜜臀 | 在线观看亚洲AV每日更新无码_亚洲成人黄色影院_一级片视频免费在线观看_鲁大师成人一区二区三区_天天久久综合_日日噜噜夜夜狠狠久久无码区_美女下部隐私(不遮挡)_精品国产SM捆绑最大网免费站 | 又色又爽又黄的视频网站_中国午夜伦理片_一区二区三区四区中文字幕_www.youjizz.com久久_狼干综合网_日韩在线视频网站_剑来高清在线观看_99青草 | 亚洲国产一区二区视频_国产草草影院CCYYCOM_av黄色_精品av综合导航_久久国产91免费观看_性少妇video_a级黄色片在线观看_亚洲免费看片 | 六月激情久久_18毛片_国产精品国产三级国产aⅴ_成人性生交大片免费看r链接_国产成人av在线婷婷不卡九色_高潮喷水在线观看_一区二区伊人久久大杳蕉_在线观看一区二区三区四区 | 久草在线精品观看_情欲三原色未删减_成人区精品一区二区不卡_40集全部免费观看_国产午夜视频在线观看_国产久热精品_久久久久久久穴_99亚洲热 | 国产精品一级无码视频播放_成年人黄色录像_天堂网www天堂网最新版_久久久中_www.7788久久久久久久久_国产精品久久久久久久9999_99在线播放视频_99热最新网站地址 | 性欧美videosex18嫩_久久综合久久网_日韩成人视屏_国内精品51视频在线观看_91丨九色_中文字幕av在线播放_国产成人一区二区三区免费_6699嫩草久久久精品影院竹菊 | 中国av免费看_亚洲综合在线第一页_啊灬啊灬啊灬快灬深点吃奶_日本a大片_四川少妇BBB凸凸凸BBB按摩_亚洲第一视频网_久久婷婷色香五月综合激激情狠狠做五月_成人免费黄色视频 | 超国产女人高潮a片免费视频_91免费视频播放_狠狠综合久久综合88亚洲爱文_国产精品久久人妻无码免费看_www.com色_少妇借种高潮了_久久久久亚洲AV成人无码_大尺度吃奶摸下激烈视频 | 久久婷婷五月国产色综合_免费的日本网站_a级a一片_国产一级片免费观看_亚洲免费av在线播放_yourporn精品视频入口_国产精品一区二区三区网站_欧美性bbbbbxxxxxhd | 99国产欧美另娄久久久精品_国内自拍农村少妇在线观看_久久亚洲道色宗和久久_日本aⅴ大伊香蕉精品视频_亚洲国产欧美日韩欧美特级_日本视频免费在线观看_日日操影视_曰本女人牲交全视频免费播放 | 欧美黄色片在线观看_欧美视频在线免费看_中国少妇xxxⅹ性xxxx_超碰手机在线_亚洲日本欧美_51社区在线永久免费视频_欧美一级二级片_久久经典免费视频 | 中文一区一区三区免费在线观看_日本伊人色综合网_最近更新中文字幕在线2018二_黄色片免费在线_色婷婷香蕉在线一区二区_国产女性无套免费网站_边啃奶头边躁高h裴钰莫捷_国产一级淫片s片sss毛片s级 | www.日韩av_日韩日日操_国产免费又色又爽又黄又猛小说_日本在线一级_亚洲国产一区二区a毛片_亚洲成人综合视频_国产成人av三级在线播放_免费在线观看www | 人与人videosfree另类_伊人色综合久久天天人手人婷_色欲AV综合AV无码AⅤ_人人爽亚洲AV人人爽AV人人片_两个少妇给我口爆_天天做天天爱天天爽天天综合_国产精品av久久久久久无_亚洲人成久久 | 无毛一级片_9I精品福利一区二区三区蜜桃_精品免费观看_99热这里只有精品地址_亚洲国产精品一区二区成人_久久久精品一品道一区_国产的精品一区二区在线观看_国产亚洲精品久久yy5099 | 99国内精品久久久久久久软件_午夜精品久久久久_一级黄色录像视频_国产又黄又爽又色的免费视频_99视频精品全部国产_久久久久久久久久91_羞羞网站入口_亚洲视频在线免费看 | 亚洲精品视频一区二区三区_国产∨亚洲V天堂无码久久久_亚洲欧美精品在线_91精品国产乱码久久久久_91性爰视频_一级毛片二级毛片三级毛片_亚洲AV第一成肉网肉片AV_国产免费不卡视频 | 久久天天躁狠狠躁夜夜97_午夜福利免费a片在线观看无码_日本乱人伦片中文三区_韩日自拍_夜夜爽夜夜叫夜夜高潮漏水_日本a在线_女人把腿张开男人来桶_夜色导航 | 91精品国产色综合久久不卡98_免费国产成人肉肉视频大全_日本熟妇xxxx_日本高清免费观看_看片1区_俺去鲁婷婷六月色综合_日韩精品一区二区亚洲AV观看_青青久久国产 | 四虎网站入口_亚洲人成久久婷婷精品五码_一本一道久久久a久久久精品91_色播亚洲_成年女人免费碰碰视频_久久国产噜噜亚洲AV_三级理论中文字幕在线播放_日日碰狠狠添天天爽不卡 | ⅵdeodesetv性欧美_久久精品www人人做人人爽_我要看黄色影片_欧美综合网站_91国产在线播放_97丨九色丨国产人妻熟女_青青久在线视频免费观看_成人av网站大全 | www无套内射高清免费_2018年国内精品视频_日韩欧美亚欧在线视频_国产毛毛片_国内毛片毛片_国产美女一级a在线_av免费观看大全_九九精品视频免费 | 91综合视频在线观看_免费人妻av无码专区_jlzzjlzz国产精品久久_狠狠躁夜夜躁人人爽天天古典_黑人与中国女一级毛片不卡_少妇的肉体aa片在线观看_亚洲国产精品一区在线观看_就要干就要操就要日 | 偷拍各种美女wc嘘嘘视频_亚洲精品乱码久久久久久按摩_成人免费xyz网站_朝桐光a∨一区二区三区_国内精品卡1卡2卡区别_欧美国产一级_亚洲AV综合A∨一区二区_自拍超碰 | 国产精品久久国产精品久久_xxxwww免费视频_极品人妻的娇喘呻吟_a级无毛_亚洲你懂的_久久精品女人天堂av444_日本99热_小蜜被两老头吸奶头在线观看 | 盗摄牛牛av影视一区二区_全国最大黄色网址_深夜福利网_一级特黄网站_乱丶伦丶图丶区一区二区_毛片黄片一级片_日本福利网_亚洲av高清不卡久久 | 久草在线一免费新视频_播放一级毛片_91偷自产一区二区三区精品_久久人妻无码毛片A片麻豆_午夜激情视频免费观看_精品女同一区二区三区免费站_四虎家庭影院_青青草国产精品人人爱99 | 麻豆激情视频在线_久久人人爽人人爽人人片亞洲_亚洲一级国产_一区二区高清在线观看_国产精品永久免费自在线观看_亚洲国产精品一区二区www_日韩免费无码人妻波多野_欧美性猛交xxxx乱大交3喷潮 | 欧亚精品一区三区免费_欧美一区二区三区久久精品_99精品在线免费观看_小龙女玉足娇喘蕾丝湿润_福利视频你懂的_国产精品国产三级国产不产一地_日本高清视频不卡_色狠狠久久AV五月丁香 | av黄色免费看_aⅴ中文字幕不卡在线无码_我不卡一区二区_欧美日韩一区二区三区高清_最近免费中文字幕中文高清6_日本色老头_99久久国语露脸精品对白_最美女人体内射精一区二区 | 成人黄色激情视频网站_国产亚洲精品younv_亚洲美女网站_国产一级淫_国产精品videossex_亚洲老司机av_麻豆影视大全_成人动漫入口 | 91亚洲免费视频_国产精品人妻一区二区网站_亚洲中文字幕无码一区二区三区_性欧美XXXXX极品少妇_国产精品一区免费在线观看_一级做a爱片_在线视频一区二区三区三区不卡_激情综合婷婷丁香五月俺来也 | 99无码熟妇丰满人妻啪啪_色综合天天综合网无码在_啪啪免费网_成人无码WWW免费视频苹果版_免费一级特黄特色的毛片_天堂av网2019_国产精品久久久久久久99_一区二区三区免费在线播放 | 亚洲AV无码成人网站手机观看_中文字幕不卡乱偷在线观看_综合色站导航_亚洲一级图片_青天衙门第一部免费观看_天天搞夜夜骑_在线视频夫妻内射_国产黄色av免费看 | 国产精品久久久久久久福利院_超碰成人在线观看_亚洲最大一级无码av网站_超碰96在线_欧美成人影院在线观看网站_国产怡红院_日本黄网站色大片免费观看_成全视频在线观看免费看 | 最好看的中文在线观看_午夜入口_精品久久久久久久久中文字幕_免费看黄色片视频_道日本一本草久_老司机在线观看福利_国产毛片精品久久_久操视频在线免费观看 | 女朋友的妹妹在线观看_自偷自拍视频_亚洲精品另类在线_成人激情在线视频_久久久欧美日韩精品一区_四虎永久在线视频_99精彩视频_91av视频在线播放 | 法国《性迷宫》在线观看_亚洲色欲天天天堂色欲网_av永久免费在线观看_JIZZ国产精品_国产精品视频三区_免费无码毛片一区二三区_风间由美久久久_黄色片av网站 |