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2K-V型减速机是在摆线针轮传动的基础上发展起来的一种新型行星齿轮传动机构,由于其具有结构紧凑、重量轻、运动精度高、传动比范围大、传动效率高、传动平稳可靠等忧点,近年来在机器人、数控机床以及自动化设备等传动精度和使用寿命要求高的领域得到了广泛应用。随着机电技术的不断发展,对该型减速机的承载能力和使用寿命提出了更高的要求。因此,本文对2K-V型减速机的承载能力和疲劳强度进行深入研究,并提出改善关键零部件承载和疲劳强度的有效措施。 本文首先对2K-V型减速机的工作原理进行了论述,并对其进行了运动学分析,在此基础上对2K-V型传动系统受力情况进行了全面分析,基于质量弹簧“等价模型”方法,考虑各零件的弹性变形、制造误差、间隙和装配误差等因素,建立了双摆线轮、三曲柄、圆盘式输出类型2K-V型减速机的质量弹簧等价力学模型。然后推导了力学模型中的系统刚度矩阵,并论述了求解数学模型的方法。 以日本RV-80E型减速机为研究对象,利用上述数学模型,分别研究了零件制造误差、间隙和装配误差等因素对2K-V型减速机关键零件摆线轮及转臂轴所受载荷的影响,从而提出通过控制相关误差的相位和误差量的大小来改善减速机关键零件载荷分布的方法。 针对2K-V型减速机的摆线轮、转臂轴承受载荷的复杂性及其疲劳寿命研究的适用性,采取不同的方法进行疲劳强度及寿命的可靠性分析: 1.对于摆线轮,基于应力-强度分布干涉理论和 Matlab的统计及数值计算功能,采用蒙特卡罗模拟法确定摆线轮齿面接触应力与强度分布,并结合影响两者分布的因素,建立了2K-V型减速机摆线轮齿面接触疲劳强度可靠性分析计算的数学模型; 2.对于转臂轴承,在论述稳定载荷条件下滚动轴承寿命模型的前提下,基于概率Miner累积损伤理论,推导随机载荷下转臂轴承的疲劳寿命及可靠性计算公式;基于以上疲劳强度可靠性研究方法,以RV-80E减速机为例,分别计算了摆线轮、转臂轴承及曲柄轴的疲劳强度可靠度,并提出提高2K-V型减速机关键零件工作寿命的有效途径或措施。