RV减速器动力学特性研究

赵海鸣，聂 帅，朱加云，蔡进雄

(1.中南大学 机电工程学院，湖南 长沙 410083； 2.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙 410083； 3.湖北三江航天万峰科技发展有限公司，湖北 孝感 432000)

0 引言

RV(Rotate Vector)减速器是20世纪80年代由日本最先研发并投入使用的减速传动装置，具有传动比大、刚度强、回差小等优势，在工业自动化以及航空航天等科技领域得到广泛应用[1-4]。RV减速器主要应用在机器人大臂或底座等高负载关节，该工况下对RV减速器的刚度及精度要求很高，因此研究RV减速器的动力学特性十分必要。本文拟对RV减速器整机的动力学特性进行研究，并完成关键零部件的模态分析，为RV减速器结构的优化及综合性能的提升奠定基础。

1 RV减速器动力学模型的建立

RV减速器原理图如图1所示，它是两级封闭差动轮系减速传动装置，第一级传动为渐开线齿轮传动，第二级传动为摆线针轮传动[5]。

图1 RV减速器结构原理图

本文以RV160-E为例建立其动力学模型。在第一级减速机构中，将行星轮与中心轮啮合部分等效为弹簧连接模型，而剩下的部分则等效为集中质量。在第一、二级减速机构间，通过花键分别将行星轮与相应的曲柄轴一端部连接，将二者等效为一体；将曲柄轴与行星轮啮合部分等效为弹簧连接；而剩下的部分则等效为集中质量。在第二级减速机构中，将摆线轮与针齿啮合部分等效为弹簧连接，而剩下的部分则等效为集中质量。RV减速器动力学模型如图2所示。

图2 RV减速器动力学模型