精密减速器作为工业机器人的重要构件之一,具有传动精度高、承载能力大、运行平稳及可靠性高等优势。国内精密减速器经过数十年的发展,已经实现了从无到有、从小到大的过程,但产品存在传动精度及精度保持性差、质量一致性差、疲劳寿命及可靠性差等缺陷,与国外产品还有较大差距。国内关于减速器疲劳寿命测试技术研究方法资料较少,测试设备也不健全,主要原因在于硬件成本高、测试耗时长,且对设备的精度和可靠性有着严格要求。因此,设计合理的减速器疲劳寿命实验方案,可减少试验周期、降低成本,提高测试精度,满足设计要求。同时对减速器振动性能、可靠性等进行分析,这对减速器的疲劳寿命提升及可靠性增长具有重要意义和工程价值。本文对减速器疲劳寿命的研究内容主要包括以下几部分:1、使用寿命是机器人减速器的一项重要参数,其主要取决于轴承寿命。以轴承疲劳寿命理论为基础,依据国标提出的对减速器疲劳寿命测试方法的研究,分析影响减速器疲劳寿命时间的主要因素,为其试验设计提供理论支撑。2、系统硬件构建采用“PC+伺服系统”模式。PC机拥有通信设备端口,通过LabVIEW软件Modbus、VISA等通信协议实现数据的采集;伺服系统采用安川控制系统,MP2300S运动控制系统通过M-II总线控制伺服系统,通过以太网实现与PC机的数据交换,伺服电机自带的编码器实现伺服系统的全闭环PID位置控制系统,保证控制系统的响应速度和抗干扰能力,提高试验的精度和可靠性。3、系统软件的编程实现与功能。上位机采用NI公司的LabVIEW软件设计数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、各传感器通信模块和故障报警模块等功能;下位机WPE720软件编写伺服电机控制逻辑,实现摆杆在精准区间内加减速往复运动的功能。4、算法与仿真试验。机械臂加载载荷受重力载荷和惯性载荷的影响,是非对称周期性变载荷,采用MATLAB软件对设备进行数学模型建立,以频繁加减速往复摆动为测试状态,S形曲线加减速算法作为滤波速度,并进行模拟仿真,测试结果与实际测试数据进行对比,完善仿真模型,对比测试变量,优化设计方案。