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大偏心量摆线针轮减速器设计与分析

宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2023年第1期43卷 67-71页

作者：宿月文郭彩霞李旭波王参军宝鸡文理学院机械工程学院陕西宝鸡721016 陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016

目的通过摆线针轮传动原理,分析大偏心量摆线针轮机构的传动误差,探究大偏心量摆线轮几何建模和传动性能的分析方法。方法通过切削加工模拟法得到摆线轮齿廓,采用多体动力学分析软件ADAMS建立RV减速器虚拟样机模型实现传动误差分析。结... 详细信息

目的通过摆线针轮传动原理,分析大偏心量摆线针轮机构的传动误差,探究大偏心量摆线轮几何建模和传动性能的分析方法。方法通过切削加工模拟法得到摆线轮齿廓,采用多体动力学分析软件ADAMS建立RV减速器虚拟样机模型实现传动误差分析。结果得到了不同偏心量的RV减速器传动误差。偏心量越大,RV减速器的平均绝对值误差越小、振动越小、传动越平稳、背隙越小。因此,加大偏心量能够减小传动误差的波动,减小背隙,获得更为平稳的传动性能。结论本文提出的大偏心量摆线轮设计方法可为RV减速器创新设计提供方向。

关键词： RV减速器偏心量传动误差

考虑摆线轮齿距误差的RV减速器转臂轴承寿命评估

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轻工机械 2023年第6期41卷 58-65页

作者：李星金守峰宿月文董雅文赫森奥贺晶西安工程大学机电工程学院陕西西安710600 宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016

针对RV减速器的转臂轴承易失效的问题,课题组以RV-110E减速器为研究对象,对转臂轴承进行受力分析,采用ADAMS软件建立RV减速器多体动力学模型,以Lundberg-Palmgren理论为基础,计算转臂轴承的寿命,分析摆线轮齿距误差对转臂轴承寿命的影... 详细信息

针对RV减速器的转臂轴承易失效的问题,课题组以RV-110E减速器为研究对象,对转臂轴承进行受力分析,采用ADAMS软件建立RV减速器多体动力学模型,以Lundberg-Palmgren理论为基础,计算转臂轴承的寿命,分析摆线轮齿距误差对转臂轴承寿命的影响规律。研究结果表明:转臂轴承的载荷合力与分力呈周期性变化,同一摆线轮上的转臂轴承承受的载荷大小和周期相同,相位差为120°,转臂轴承承受的最大载荷为8 094.6 N,最小载荷为1 371.2 N;转臂轴承的理论寿命为4 629.0 h,仿真寿命为2 505.6 h;齿距误差值开始值为正时,轴承的载荷力比无误差大,反之则小;齿距误差值越大,转臂轴承的载荷力峰值振幅越宽,转臂轴承的寿命稳定性高,反之亦然。

关键词： RV减速器载荷力转臂轴承摆线轮齿距误差

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钛合金焊接接头残余应力超声波检测技术研究

焊管 2022年第6期45卷 27-32,38页

作者：丁稳稳刘继雄刘晶张永强王小翔高晓龙王俭宝鸡文理学院机械工程学院陕西宝鸡721016 陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 宝鸡钛业股份有限公司陕西宝鸡721014

针对钛合金无磁特性导致的超声残余应力测试结果不准确问题,设计了超声楔块贴合辅助装置,研究了超声楔块贴合辅助装置对超声信号采集的影响规律,并对TC4钛合金激光焊接试板残余应力分布特征进行了测量。试验结果显示,采用超声楔块贴合... 详细信息

针对钛合金无磁特性导致的超声残余应力测试结果不准确问题,设计了超声楔块贴合辅助装置,研究了超声楔块贴合辅助装置对超声信号采集的影响规律,并对TC4钛合金激光焊接试板残余应力分布特征进行了测量。试验结果显示,采用超声楔块贴合辅助装置后,超声楔块与钛合金表面耦合稳定性大幅提高,获得的钛合金焊接接头应力测试结果与小孔法测试结果基本一致。研究表明,超声楔块贴合辅助装置设计合理、实用性强。

关键词：钛合金焊接残余应力无损检测超声波法

结构钢锻件试棒性能等效性及其与组织关系研究

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宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2023年第4期43卷 47-52页

作者：张柯党恩张中旗李亮宝鸡文理学院机械工程学院陕西宝鸡721016 陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002

目的研究相同锻造工序下结构钢等效试棒低倍组织、微观金相组织与力学性能,分析组织与性能关系,探讨等效试棒代表锻件性能的有效性,给出合理试棒锻造工序建议。方法依据等效试棒锻造规范锻制结构钢锻件等效试棒,在规定位置取样测试力学... 详细信息

目的研究相同锻造工序下结构钢等效试棒低倍组织、微观金相组织与力学性能,分析组织与性能关系,探讨等效试棒代表锻件性能的有效性,给出合理试棒锻造工序建议。方法依据等效试棒锻造规范锻制结构钢锻件等效试棒,在规定位置取样测试力学性能,切取横截面制备低倍组织试片,观测分析试棒低倍组织流线及金相组织;对比分析试棒组织与性能关系。结果不同等效试棒金相组织均为正常调质态组织,但横截面低倍组织各异,等效试棒取样力学性能同样存在差异。结论结构钢锻件等效试棒力学性能差异缘于锻造操作导致的宏观组织流线不同及变形不均,保证试棒等效性必须尽量减小不同试棒间性能不确定性,这就要求等效试棒锻造中各方向均匀变形,并在工艺执行中严格规范。

关键词：锻造等效试棒结构钢组织性能关系

间隙球铰接触区域快速检索及磨损问题高效求解方法

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西安交通大学学报 2020年第3期54卷 41-48页

作者：宿月文陈渭阮冬宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 斯文本科技大学理工学院机械与产品设计工程系澳大利亚墨尔本3122

针对多体系统中间隙球铰接触磨损计算效率低的问题,提出一种基于查找表的间隙球铰接触区域检索和磨损预测方法。将球铰接触界面离散化,并将离散点的几何位置、运动参数及磨损信息存储为查找表;任一瞬时球铰内接触探测可通过检索查找表... 详细信息

针对多体系统中间隙球铰接触磨损计算效率低的问题,提出一种基于查找表的间隙球铰接触区域检索和磨损预测方法。将球铰接触界面离散化,并将离散点的几何位置、运动参数及磨损信息存储为查找表;任一瞬时球铰内接触探测可通过检索查找表的方式来实现,避免逐点计算空间距离的复杂性;采用修正的赫兹接触模型求解微间隙球面共形接触问题,相对有限元方法有较高计算效率,并可获得较精确的应力分布;在统一计算模型下实现多体力学与接触磨损分析的有效集成。含间隙球铰的空间连杆机构动力学与磨损耦合分析结果表明:曲柄105转磨损周期内,球铰磨损区域基本位于纬度-30°~80°之间,在经度方向的磨损区域随时间而逐渐扩展;总计算耗时为83min,较有限元接触磨损分析具有更高的计算效率。

关键词：间隙球铰接触探测磨损预测查找表

摆线传动接触载荷与效率的关联模式及试验验证

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中国机械工程 2021年第5期32卷 556-564页

作者：宿月文郭彩霞宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点试验室宝鸡721016

为揭示摆线针轮传动的接触载荷与效率的关联模式,基于牛顿法和弹性接触理论提出了一种可实现摆线针轮多齿啮合点精确定位、接触载荷分布确定和传动效率计算的理论分析方法。该方法建立了摆线轮刚体动力学方程,并将传动效率表达为摆线轮... 详细信息

为揭示摆线针轮传动的接触载荷与效率的关联模式,基于牛顿法和弹性接触理论提出了一种可实现摆线针轮多齿啮合点精确定位、接触载荷分布确定和传动效率计算的理论分析方法。该方法建立了摆线轮刚体动力学方程,并将传动效率表达为摆线轮所受合外力的函数;通过摆线轮齿廓离散点与针齿圆、输出销/孔的相对几何关系与接触条件来确定摆线轮接触载荷;将摆线轮接触载荷转化为广义力,形成由摆线轮合外力/力矩表达的传动效率函数。以某单级摆线减速器为例,分析设计参数与运行工况对传动效率的影响。通过专用试验台进行对比试验,结果表明:理论计算传动效率不随负载变化;低负载时,传动效率偏低,且随负载增大而快速上升;高负载时,传动效率变化不大,趋于稳定值,且与理论值接近。该方法仅可作为高负载时摆线针轮传动效率评估的简明方法。

关键词：摆线减速器接触力学传动效率动力学

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微间隙共形圆柱接触力模型的适用性分析

润滑与密封 2020年第6期45卷 106-113页

作者：宿月文郭彩霞陈渭宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安710049

针对目前间隙铰接副接触力模型无法有效表述不同材料耗散阻尼效应,以及不适用于微间隙共形接触的问题,分析各种接触力模型中弹性接触力和耗散阻尼力计算方法的优缺点,提出一种普适性的圆柱内接触力分析模型。该模型将接触力描述为接触... 详细信息

针对目前间隙铰接副接触力模型无法有效表述不同材料耗散阻尼效应,以及不适用于微间隙共形接触的问题,分析各种接触力模型中弹性接触力和耗散阻尼力计算方法的优缺点,提出一种普适性的圆柱内接触力分析模型。该模型将接触力描述为接触深度的显式函数,并将其适用范围有效地扩展至微间隙和低恢复系数工况。采用含间隙铰接副的曲柄-滑块机构进行动力学分析,对所提出接触力进行验证,计算结果表明:所提出的普适性接触力模型体现了微间隙时更高的接触刚度和低恢复系数时显著的阻尼效应,从而可为不同材料和间隙尺寸的间隙铰接副力学分析提供更为完备的计算模型。

关键词：圆柱内接触建模接触力多体动力学间隙铰接副

基于关节转角偏差对机器人末端位置精度的研究

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微纳电子与智能制造 2020年第3期2卷 30-35页

作者：丁超赵仁豪李亮秦少军宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室宝鸡721016

基于RBF神经网络算法,在不改变机器人控制器参数的情况下,提出了一种通过减小单关节转角偏差,提高机器人绝对定位精度的方法。首先,建立机器人D-H运动学模型,并分析机器人末端位置误差和关节转角偏差的计算方法。其次,采用基于RBF神经... 详细信息

基于RBF神经网络算法,在不改变机器人控制器参数的情况下,提出了一种通过减小单关节转角偏差,提高机器人绝对定位精度的方法。首先,建立机器人D-H运动学模型,并分析机器人末端位置误差和关节转角偏差的计算方法。其次,采用基于RBF神经网络算法对机器人关节转角偏差进行训练,得到关节转角偏差的预测值接近于实测值,最后将预测转角偏差补偿到理论关节转角,机器人末端的位置误差有一定的改善,证明文中的方法可以有效改善机器人的绝对定位精度。

关键词：机器人绝对定位精度关节转角 RBF神经网络

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堆叠筒子纱机器人无序分拣方法

轻工机械 2022年第6期40卷 14-21页

作者：刘博金守峰宿月文严楠李毅西安工程大学机电工程学院陕西西安710048 宝鸡文理学院陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室陕西宝鸡721016 宁波职业技术学院机电工程学院浙江宁波315800 陕西省计量科学研究院陕西西安710100

针对筒子纱分拣机器人对作业目标堆叠时识别不准确、抓取位置不稳定的问题,课题组提出了一种堆叠筒子纱的机器人无序分拣方法。构建了具有3D视觉感知的筒子纱分拣机器人系统,利用Kinect V2相机获取堆叠筒子纱的图像信息,对采集到的筒子... 详细信息

针对筒子纱分拣机器人对作业目标堆叠时识别不准确、抓取位置不稳定的问题,课题组提出了一种堆叠筒子纱的机器人无序分拣方法。构建了具有3D视觉感知的筒子纱分拣机器人系统,利用Kinect V2相机获取堆叠筒子纱的图像信息,对采集到的筒子纱点云进行处理;通过M估计抽样一致性算法(MSAC)和直通滤波算法对原始点云进行裁剪,采用改进E-R分割算法和ICP算法完成点云的分割和配准,得到筒子纱的位姿信息;最后使用机器人进行抓取实验。实验结果表明:该方法能够实现对堆叠场景下的作业目标的识别定位,系统的抓取成功率达到86%,可以满足筒子纱分拣的实际生产需求。

关键词：筒子纱分拣机器人点云分割点云配准 M估计抽样一致性算法