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机器人用薄壁轴承设计与性能评价
时间:2021-01-13 浏览量:5

        成果概要: 

        (1)机器人用薄壁轴承的接触特性研究

        基于有限元分析软件,建立机器人用薄壁角接触球轴承\交叉滚子轴承\深沟球轴承的三维有限元分析模型,分析不同载荷条件下轴承内部接触区域的接触应力、接触角、接触应力的变化规律,为机器人用薄壁轴承的性能分析及结构优化提供理论依据;

        (2)机器人用薄壁轴承变工况下的动态特性研究

        利用ADMAS软件仿真出对轴承运转过程中,各部件的质心位移响应曲线,如保持架的质心轨迹、滚动体质心位移等;利用LS-DYNA对轴承运转过程中各个部件之间碰撞进行较为准确的仿真模拟。 

        (3)柔性支承条件下的滚动轴承优化设计研究

        建立了机器人用薄壁交叉圆柱滚子轴承、薄壁角接触球轴承的动态轴系仿真模型,实现套圈柔性化下的边界条件的施加,完成了轴承在不同工况的速度、位移、加速度、摩擦力矩、等效应力的分析,对比了刚性化与柔性化轴承模型中两接触对应力分布,滚动体与滚道的局部接触变形量以及套圈弯曲变形对轴承载荷分布及变形的影响,以额定动载荷和刚度进行双目标的优化设计,利用VC6.0软件编写机器人薄壁轴承的计算机优化设计程序。

        (4)机器人用薄壁轴承性能试验研究

        技术先进性: 

        突破现有轴承设计的套圈刚性结构假设,考虑轴承套圈的结构弹性变形,考虑支承结构弹性对轴承特性的影响,利用有限元技术,研究和完善轴承内部变形、接触特性分析模型、轴承配合的接触弹性变形分析模型,获得轴承内部承载区域的接触特性的变化规律,从而指导机器人轴承的设计及应用。

        应用领域: 

        工业机器人轴承制造企业及工业机器人减速器生产企业。

        专利专有技术等: 

项目已申请专利4项:发明专利2项,实用新型专利2项;国内核心期刊发表论文6篇;自行研制具有自主知识产权的机器人轴承静态刚度测量试验机、薄壁柔性支承机器人轴承动态性能试验机各一台。

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