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工业机器人的转臂驱动装置是其核心部件之一,在结构组成上由伺服电机和关节减速器构成,目前工业机器人关节减速器主要采用谐波减速器和RV减速器。随着相关技术的发展,RV减速器在工业机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。它较谐波减速器具有更高的疲劳强度、刚度和寿命,而且回差精度稳定,在长时间使用情况下,仍能保持稳定的运动精度。 RV减速器的设计过程涉及复杂的数据处理和资料检索,使用传统方法进行设计计算不仅效率低,而且精度不能保证,很容易造成大量的重复性劳动。针对这一问题,本文以RV减速器为研究对象,在研究其设计理论和设计流程的基础下,总结出基于参数化设计的RV减速器设计流程,基于MATLAB软件对减速器的关键部件一摆线轮的参数优化方法进行改进。最后应用CAD软件二次开发技术,研制出RV减速器计算机辅助设计系统,增强了产品设计的灵活性,显著提升了设计效率。本文主要研究内容和成果如下: (1)对比分析了摆线针轮减速器与RV减速器在组成结构和啮合原理上的异同点,在现有基础上,改进了摆线轮的参数优化方法。经验证,此方法具有结果合理,方便快捷的优点。 (2)对计算机辅助设计系统进行了全面的分析,采用IDEF0,IDEF1X方法建立了系统的功能模型图和数据模型图,加深了对产品各零部件之间的关联数据和系统各功能模块之间的内在联系的理解,为后续系统的开发奠定基础。 (3)选择Microsoft Visual Studio2010作为开发工具,以VB.NET作为开发语言,采用Microsoft Access2007建立了计算机辅助设计系统的产品数据库。通过使用软件自带的数据控件,编制程序实现了数据的查询、添加、删除、修改等常用功能。 (4)利用SolidWorks API函数对Solidworks2010进行了二次开发,实现了RV减速器主要零件的参数化建模和自动装配过程,并将上述功能集成到基于Windows开发的交互界面中,最后利用系统对某具体型号的减速器进行参数设计和三维建模。