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淬火温度对GCr15轴承钢摆线轮组织和摩擦磨损性能的影响

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材料热处理学报 2024年第3期45卷 158-165页

作者：齐少春陈正周于爱兵李克凡王家炜叶家往赵家震朱立志宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波中大力德智能传动股份有限公司浙江宁波315301

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明:经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏... 详细信息

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明:经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。

关键词：淬火温度摆线轮微观组织摩擦磨损

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全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1533-1542页

作者：蒋君侠仲笑欧吕林灿来建良金丁灿浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 杭州景业智能科技股份有限公司浙江杭州310051

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析... 详细信息

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.

关键词：全齿轮耦合机器人齿侧间隙圆柱齿轮机构圆锥齿轮机构公差仿真

回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响

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热加工工艺 2024年第18期53卷 33-37页

作者：李克凡陈正周于爱兵齐少春王贵林邹翩吴森凯赵家震宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波中大力德智能传动股份有限公司浙江宁波315301

为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进... 详细信息

为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行表征。结果表明:当回火温度为160~210℃时,试样表面组织以马氏体为主,试验过程中马氏体易脱落,作为硬质颗粒在摩擦表面移动,导致磨损机制以磨粒磨损为主。当回火温度为250℃时,试样表面的组织主要由马氏体、贝氏体、残余奥氏体和渗碳体组成,此时材料具有良好的强韧性匹配,磨损率最低,为2.702×10^(-8)mm^(3)/(N·m),磨损机制为轻微磨粒磨损。当回火温度为300、350℃时,试样表面组织以贝氏体为主,材料韧性在提高的同时其表面硬度大幅度降低,导致材料磨损加剧。20CrMnTi渗碳淬火钢的回火温度应控制在略高于Ms临界温度,可以获得马氏体+贝氏体+残余奥氏体+渗碳体的复相组织,此时试样的耐磨性能最佳。

关键词：渗碳淬火钢回火摩擦磨损微观组织

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空载下礼帽形柔轮的变形分析与试验验证

机械强度 2024年第4期46卷 839-845页

作者：徐少岩李国平岑国建黄炳罗利敏娄军强宁波大学浙江省零件轧制与成型技术重点实验室宁波315211 宁波中大力德智能传动股份有限公司宁波315301

柔轮作为谐波减速器的核心部件,其装配过程中的接触应力和变形分布,影响着可靠性寿命。采用礼帽形柔轮进行有限元的装配模拟过程分析,分别提取柔轮长短轴以及齿圈前后端并进行变形与应力分析。结果表明,长轴和短轴处变形与实际相符,呈... 详细信息

柔轮作为谐波减速器的核心部件,其装配过程中的接触应力和变形分布,影响着可靠性寿命。采用礼帽形柔轮进行有限元的装配模拟过程分析,分别提取柔轮长短轴以及齿圈前后端并进行变形与应力分析。结果表明,长轴和短轴处变形与实际相符,呈现线性降低趋势;齿圈前后端变形呈周期性变化。等效应力在长轴和短轴的轴向齿宽部分呈下降趋势。齿圈前后端较大等效应力产生在长轴和短轴处,而最大等效应力出现在筒底的过渡区,为327.91 MPa,低于材料许用强度。运用高精度三坐标测量机对柔轮装配过程变形测量,以长轴和短轴的轴向齿宽方向间隔1 mm作为检测点,将测量结果与仿真结果对比验证,误差结果在5%以内,验证了该仿真分析的适用性。为后续的谐波减速器设计提供数据支持。

关键词：谐波减速器柔轮有限元仿真变形测量

基于SINUMERIK ONE的展成磨齿面扭曲修形模块开发

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机床与液压 2024年第8期52卷 73-80页

作者：郭晓欣苏建新杨建军张凌王东峰张婧罗利敏河南科技大学机电工程学院河南洛阳471000 浙江陀曼智能科技股份有限公司电气部浙江绍兴312000 洛阳轴承研究所有限公司河南洛阳471000 浙江环动机器人关节科技股份有限公司浙江温岭317600 宁波中大力德智能传动股份有限公司浙江宁波471300

为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上,以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,利用QT设计人机界面UI,用VS C++完成前端与后端设计,开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。... 详细信息

为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上,以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,利用QT设计人机界面UI,用VS C++完成前端与后端设计,开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。在人机界面上通过输入齿面修形参数和齿廓倾斜偏差,实现齿轮扭曲齿面补偿的自动化修形加工,极大地提高了磨齿机的开发效率与加工效率。

关键词：人机界面齿面扭曲自动化修形

基于改进NSGA-Ⅱ算法的RV减速器参数多目标优化研究

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机电工程 2024年第4期41卷 651-658页

作者：杨昊霖王茹芸罗利敏贡林欢楼应侯宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 宁波中大力德智能传动有限公司浙江宁波315211 宁波大学科学技术学院浙江宁波315211

旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件,对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题,从优化传动压力角的相关参数出发,对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究... 详细信息

旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件,对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题,从优化传动压力角的相关参数出发,对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究。首先,研究了摆线轮平均压力角、传动效率和传动机构体积三者的相关参数之间的关系;然后,以此为优化目标,在摆线轮标准齿廓方程的基础上建立了多目标优化数学模型(该模型采用了基于非支配占优排序遗传学算法(NSGA-Ⅱ)改进了交叉算子系数生成的改进NSGA-Ⅱ算法);通过模型求解得到了帕累托最优解集,根据模糊集合理论的相关方法选取了最优解;最后,以某公司220-BX型RV减速器为例,进行了优化设计,建立了3D模型后进行了有限元分析,并加工出实验样机,进行了传动效率对比实验。实验结果表明:摆线轮平均压力角减小了7.19%,体积减小了11.1%,传动效率提高了4.9%。研究结果表明:该模型交互性强,能提高设计效率并节省设计开销,可为实际RV减速器工程优化设计提供参考。

关键词：机械传动旋转矢量(RV)减速器改进非支配占优排序遗传学算法(NSGA-Ⅱ) 多目标优化平均传动压力角传动效率

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摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法

河南科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 8-14,M0002,M0003页

作者：李天兴姚建张阳徐家科罗利敏贡林欢河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 宁波中大力德智能传动股份有限公司浙江宁波315327

针对常规修形方法存在计算复杂、齿廓曲线形状控制不够灵活等问题,提出了一种摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法。通过摆线轮齿廓压力角变化规律的分析,将工作齿廓最小压力角的位置作为二次分段修形的基准点,建立二次分段修形模型。利... 详细信息

针对常规修形方法存在计算复杂、齿廓曲线形状控制不够灵活等问题,提出了一种摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法。通过摆线轮齿廓压力角变化规律的分析,将工作齿廓最小压力角的位置作为二次分段修形的基准点,建立二次分段修形模型。利用直线法简单函数,推导出二次分段修形方法下各齿段修形量的计算公式及齿廓方程。采用轮齿接触分析的方法,研究了二次分段修形齿廓的传动误差和回差,并进行对比实验验证摆线轮工作齿廓二次分段修形方法的正确性和可行性。结果表明:二次分段修形的摆线轮工作齿廓与理论齿廓曲线更加吻合,传动误差和回程误差分别减少约14%和19%。

关键词：摆线轮二次分段齿廓传动误差回程误差

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谐波减速器参数化建模装配一体式设计

机械设计与研究 2024年第1期40卷 147-151页

作者：徐晗昕罗利敏柳丽娄军强贡林欢宁波大学浙江省零件轧制成型技术研究重点实验室浙江宁波315211 宁波中大力德智能传动股份有限公司浙江宁波315301

谐波减速器体积小、传动比大、传动精度及效率高,在医疗器械、航空航天、机器人等领域应用广泛。基于Visual Basic对SolidWorks软件进行二次开发,搭建了谐波减速器参数化建模装配一体式平台,以实现高效准确的三维数字化建模。参数化设... 详细信息

谐波减速器体积小、传动比大、传动精度及效率高,在医疗器械、航空航天、机器人等领域应用广泛。基于Visual Basic对SolidWorks软件进行二次开发,搭建了谐波减速器参数化建模装配一体式平台,以实现高效准确的三维数字化建模。参数化设计过程中,对柔轮的公切线式双圆弧齿形进行了细致建模;对十字交叉滚子轴承等部件采用了子装配体参数化设计方法,使建模更加快捷;运用逐步装配方法进行虚拟装配,以便观察内部结构并检查尺寸及干涉情况,更加适用于工程实际。

关键词：谐波减速器参数化子装配体逐步装配

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摆线针轮啮合刚度计算与仿真分析研究

机械传动 2024年

作者：苏建新王东峰徐家科张婧李鸿基吕瑞芳宁波中大力德智能传动股份有限公司河南科技大学机电工程学院浙江环动机器人关节科技股份有限公司广州数控设备有限公司洛阳轴承研究所有限公司洛阳鸿元轴承科技有限公司

为提高摆线针轮减速器的承载性能，对摆线针齿轮副进行受力分析，以摆线针轮接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针齿的重要结构参数——针齿分布圆半径、偏心距、针齿半径为设计变量，构建接触应力和啮合刚度数学模型；通过VB. NET... 详细信息

为提高摆线针轮减速器的承载性能，对摆线针齿轮副进行受力分析，以摆线针轮接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针齿的重要结构参数——针齿分布圆半径、偏心距、针齿半径为设计变量，构建接触应力和啮合刚度数学模型；通过VB. NET程序计算和仿真分析摆线针轮的结构参数对啮合刚度、扭转刚度、啮合力和接触应力的影响。结果表明，随着针齿分布圆半径和偏心距的增大、针齿半径的减小，摆线针轮的啮合刚度和扭转刚度增大。研究为摆线针轮减速器结构设计和优化奠定了基础。

关键词：摆线针轮接触应力啮合刚度结构参数