如何提高机器人用RV传动的运动精度？

机器人用RV传动的设计关键要从以下3个方面着手：

1）提高机器人用RV减速器运动精度。作为机器人用的RV减速器，最重要的性能指标是必须具有高的运动精度和位置精度，这样才能使机器人的工作机构精确地达到预定的位置。运动精度的保证主要依靠对传动链误差的严格控制。由于摆线针轮行星传动部分和行星架输出机构部分对RV减速器传动误差的影响直接反映到输出轴上，因此影响程度大，而处于第一级的渐开线行星齿轮传动部分对RV减速器传动误差的影响要缩小相当于传动比那么多倍，因而影响相对要小得多。为了保证RV减速器的运动精度，重点是控制好摆线针轮传动部分和行星架输出机构的传动误差。提高机器人用RV减速器运动精度，最关键的技术有以下三方面。

①摆线轮采用负等距与负移距修形优化组合的新齿形，实现多齿共轭啮合，瞬时传动比恒定，这不仅提供了保证运动精度高最必要的条件，还可以减少间隙回差。除此之外，由于多齿同时啮合，还提高了承载能力、啮合刚度，从而减少了因弹性变形引起的弹性回差。

②严格控制影响RV减速器大、小周期传动误差的主要因素，以及行星架输出机构中的杆长制造偏差和轴承的间隙，要根据制造装备与了艺可以达到的最高精度，严格并合理确定限制上述误差的公差范围。

③制定合理的零件制造工艺和可以补偿相关零件制造误差的装配工艺。(www.xing528.com)

2）减少机器人用RV减速器回差。RV传动是由渐开线齿轮行星传动和摆线针轮行星传动组成的封闭差动轮系，因此，RV传动总的回差是由渐开线行星传动引起的回差和摆线针轮行星传动部分引起的回差两部分合成。由于摆线针轮传动部分的间隙对回差的影响是直接反映到输出轴上的回差，影响程度最大，而渐开线齿轮传动对整机回差的影响还要考虑一个传动比，它对整机的影响要缩小相当于其传动比那么多倍，因而影响相对要小得多。在RV减速器中，影响摆线针轮部分回差的主要因素有：①为补偿制造误差和便于润滑所需的正常啮合间隙（实际加工中，通常采用对摆线轮齿形进行移距和等距修形来保证）；②针齿中心圆半径误差引起的侧隙；③偏心距误差引起的侧隙；④摆线轮齿圈径向跳动误差引起的侧隙；⑤针齿半径误差以及针齿销、孔的配合间隙引起的侧隙；⑥针齿销孔周向位置度误差和摆线轮的周节累积误差引起的间隙；⑦摆线轮的修形误差造成的间隙；⑧转臂轴承间隙。

应当特别强调指出的是，在尽量减小间隙回差的设计工作中必须考虑RV减速器的总体综合性能要求。例如，减小销孔配合间隙可非常有效地减小回差，但是考虑到补偿制造误差与润滑的要求，使针齿销灵活转动，以保证整机高的传动效率与保精度寿命，对RV-250减速器来说，销与孔的配合间隙最好保持在0.015～0.03mm范围。由回差数学模型可以计算出，若间隙为0.03mm，则可产生1.2′的回差，这已经接近RV减速器整机许用的间隙回差值1.5′。因此，必须妥善解决高的传动效率、高的保精度寿命与小的几何回差要求间的突出矛盾，该项目创新采用负等距与负移距组合的优化新齿形，不仅保证了多齿啮合，而且可在保证需要的径向间隙条件下，有效地减小回差。

3）增大机器人用RV减速器扭转刚度。机器人用RV传动必须具有高的运动精度和小的间隙回差外，还必须有小的弹性回差，即必须具有很高的扭转刚性。这是它在机器人传动中与谐波传动相比最突出的优点之一。在分析影响RV传动刚度各因素的基础上，建立刚度分析的计算模型。同时还在工作站上，对超静定RV传动系统结构整体的扭转刚度进行有限元计算。FEM计算模型中考虑主要传力零件之间的相互影响，利用了Ⅰ-DEAS软件独特的建模功能，不仅考虑了接触问题，而且还模拟了偏心曲柄轴的“铰接”作用，使RV传动整体刚度分析考虑的因素更符合实际，计算更直接、更准确。