工业机器人用谐波减速机性能试验方法的制作技术
机器人谐波减速器加速寿命测试与分析
机器人谐波减速器加速寿命测试与分析摘要为了快速进行谐波减速器的可靠性寿命试验，制作了一套谐波减速器加速寿命测试系统。
通过试验数据进行分析统计，从而得出输出转速、输出转矩对谐波减速器寿命的影响，验证试验系统的合理性与可行性。
主题词机器人谐波减速器加速寿命试验1 引言谐波减速器是由柔轮、刚轮和波发生器组件组成的减速器。
谐波减速器与普通减速器相比，其使用材料要少50%，体积及重量至少减少30%以上。
作为跨时代的高精尖产物，机器人谐波减速器广泛应用于航天航空以及各类工业领域。
由于机器人谐波减速器寿命一般高达几千上万小时，进行普通的寿命测试往往需要花费数月或者数年的时间，所以加速寿命测试对机器人谐波减速器的研发具有重要的意义。
2 谐波减速器加速寿命试验试验条件：本试验采用某款机器人谐波减速器作为试验载体。
试验分组：整个试验分为7组，每组试验样本数为2个,为了保证所有谐波减速器的初始状态一致，所有样本都采用相同材料、工艺和热处理方式，并且为同一批次生产。
试验方式参考GB/T 35089-2015《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》,将7组试样工况进行如表1谐波减速器寿命测试工况：通过上述7组试验样本进行谐波减速器的加速寿命测试，试验终止条件为谐波减速器柔轮失效。
3 谐波减速器测试依据及原理3.1测试依据根据文献[1]，谐波减速器寿命测试采用立式试验装置。
根据文献[1]记载谐波减速器寿命所需时间t根据试验负载和转速，寿命计算方法进行计算见式。
3.2立式试验装置测试原理伺服电机给谐波减速器提供相应的输入转速和输入转矩，谐波减速器的输出负载转矩由其负载臂加速或减速转动产生的转动惯量而获得。
负载臂提供的转矩由谐波减速器输出端的角加速度、负载臂的质量和质心半径综合决定，其输出转矩与角加速度和转动惯量对应的关系式。
4 立式试验装置本测试装置通过模拟谐波减速器在机械臂上实际工况进行寿命测试。
其输入端采用伺服电机对其输入的转速进行控制，通过改变输出转矩从而进行相关的寿命测试实验。
机器人用短筒柔轮谐波减速器研制与性能测试
- II -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
目录
摘 要 ............................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................................................... II 第 1 章 绪论 .................................................................................................................. 1 1.1 课题来源及研究的目的和意义 ......................................................................... 1 1.1.1 课题来源 ...................................................................................................... 1 1.1.2 研究的目的和意义 ...................................................................................... 1 1.2 国内外发展现状综述 ......................................................................................... 4 1.2.1 短筒柔轮谐波传动研究现状 ...................................................................... 4 1.2.2 短筒柔轮谐波减速器的主要研究方向 ...................................................... 5 1.3 本课题主要研究的内容 ..................................................................................... 7 第 2 章 短筒柔轮谐波传动齿形分析 .......................................................................... 8 2.1 引言 ..................................................................................................................... 8 2.2 谐波传动原理简述 ............................................................................................. 8 2.3 谐波传动齿形分析 ............................................................................................. 9 2.3.1 柔轮齿廓曲线的确定 .................................................................................. 9 2.3.2 包络法求解刚轮齿廓的基本假设 ............................................................ 10 2.3.3 包络法求解刚轮齿廓 ................................................................................ 11 2.4 短筒柔轮谐波传动与正常比例谐波传动啮合特点的比较 ........................... 16 2.5 本章小结 ........................................................................................................... 18 第 3 章 具有接触对的短筒柔轮谐波传动有限元分析 ............................................ 19 3.1 引言 ................................................................................................................... 19 3.2 短筒柔轮谐波传动有限元模型的改进 ........................................................... 19 3.3 短筒柔轮谐波传动模型的建立与网格划分 ................................................... 19 3.4 具有接触对的短筒柔轮谐波传动有限元分析设置 ....................................... 21 3.4.1 接触单元的定义与接触对的建立 ............................................................ 21 3.4.2 求解器设置与载荷定义 ............................................................................ 23 3.5 短筒柔轮谐波传动有限元计算结果分析 ....................................................... 24 3.5.1 刚轮轮齿正常无倾角的情况 .................................................................... 24 3.5.2 刚轮轮齿具有一定倾角的情况 ................................................................ 26 3.6 本章小结 ........................................................................................................... 28 第 4 章 短筒柔轮谐波减速器结构设计与加工工艺 ................................................ 29 4.1 引言 ................................................................................................................... 29
基于VC的小型谐波减速器测试装置的研制
基于VC的小型谐波减速器测试装置的研制基于VC的小型谐波减速器测试装置的研制摘要：谐波减速器是一种结构简洁、传动效率高、精度高的新型减速器。
在其应用过程中，机械设计师们首先要了解谐波减速器的特点和性能指标。
然后对其相关参数进行测试和研究。
本文设计了一套基于VC的小型谐波减速器测试装置，能有效地测试谐波减速器的动态性能、静态性能以及控制性能等各项指标。
通过测试，可以快速准确地得出谐波减速器的性能参数，为机械设计师们提供有效的参考依据。
关键词：谐波减速器；性能测试；控制性能；VC1、引言谐波减速器是一种新型的减速器，具有传动效率高、减速比大、重量轻等优点。
在现代机械设备设计中得到广泛的应用。
为满足机械设计师对谐波减速器性能测试的需求，本文设计并研制了一套基于VC的小型谐波减速器测试装置，通过测试各项性能指标，为机械设计师提供参考。
2、谐波减速器的性能谐波减速器是一种利用弹性变形的原理实现减速的机构。
其性能指标包括动态性能、静态性能和控制性能等。
动态性能包括输出扭矩、速度调节性能和启动性能等；静态性能包括传动误差、负载扭矩流失、台架振动等；控制性能包括速度响应、抗干扰能力和网络通信等。
为了更好地了解谐波减速器的性能，需要对其性能指标进行测试和分析。
3、测试装置的设计为了测试谐波减速器的各项性能指标，本文设计了一套基于VC的小型谐波减速器测试装置。
该装置由电机、谐波减速器、负载电机、数据采集卡和计算机控制系统等组成。
4、测试装置的测试方法在测试装置中，采用速度闭环控制方式，通过控制电机的加速和减速来测试谐波减速器的动态性能。
同时，利用数据采集卡采集谐波减速器输出信号，分析其静态性能。
控制系统的响应速度、抗干扰能力和网络通信等指标也进行了测定。
5、测试结果分析通过测试，得出了谐波减速器的各项性能指标。
发现，在较高负载下，谐波减速器的传动误差增大，且抗干扰能力有所下降。
此外，在控制系统的响应速度和网络通信方面，测试结果也体现了装置的良好性能。
新型工业机器人RV减速机性能试验方法的制作方法
本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其方法步骤包括：（1）仪器调零；（2）正向加载至额定扭矩；（3）正向卸载至空载；（4）反向加载至额定扭矩；（5）反向卸载至空载。
本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。
技术要求1.一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：其方法步骤包括：（1）仪器调零；（2）正向加载至额定扭矩；（3）正向卸载至空载；（4）反向加载至额定扭矩；（5）反向卸载至空载;（6）绘制扭矩变形滞回曲线；（7）最小二乘法确定扭转刚度；（8）曲柄轴是否自传一周，是则绘制扭转刚度曲线；（9）否，则旋转分度至下一位置，仪器调零，重新试验。
2.如权利要求1所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：测量过程中，为减小由于装配误差人为影响因素引起的测量失真采取如下方法，测量时，锁定三坐标测量仪的Y轴，使得每次得到的空间直线均投影在XOZ平面内。
3.如权利要求1所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：规划试验步骤如下：（1）测试系统的装配与调平，减速器的装配需要使用千分表工具进行精准调整，分度头与减速器的中心高需要利用高度尺，螺旋微移保持共线；（2）减速器与分度头整体上测试台，开始测试打点；首先在减速器机架上任意一点建立空间坐标系，之后任意平面上的某一固定点进行行试打点，确保三坐标测量一的正常运行。
4.如权利要求4所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：所述减速器整周工作范围内回转传动误差测量，以输出旋转360度为一个周期进行测试。
技术说明书一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法技术领域本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法。
背景技术工业机器人动力单元主要由伺服电机和减速器组成，其成本占整机成本的65％以上，作为机器人的核心部件，其精度和可靠性至关重要。
谐波减速器测试技术
VS
3. 对测试过程中记录的数据进行分析和处理，得出谐波减速器在不同工况下的动态性能指标。
测试结果分析：通过对测试数据的分析，可以得出该型号谐波减速器在不同动态条件下的性能表现，如响应速度、稳定性、可靠性等是否满足设计要求，从而对其性能进行评估。
03
谐波减速器主要部件
02
01
谐波减速器是工业机器人中常用的减速器之一，用于实现机器人的精准运动。
工业机器人
谐波减速器可用于数控机床的进给系统和主轴系统中，提高机床的传动精度和平稳性。
数控机床
谐波减速器在航空航天领域也有广泛的应用，如用于飞机的起飞和降落系统、导弹的发射和制导系统等。
航空航天
01
02
动态测试方法
动态效率测试
测量谐波减速器在动态状态下的传动效率，即在输入一定功率时，输出功率与输入功率的比值。
动态误差测试
测量谐波减速器在动态状态下的传动误差，即输出转速与输入转速之间的差异。
动态扭矩测试
测量谐波减速器在动态状态下的扭矩性能，包括动态扭矩、峰值扭矩和谷值扭矩等。
综合评价谐波减速器的静态和动态性能，包括扭矩、效率、误差等多个方面。
案例一：某型号谐波减速器静态测试
案例二：某型号谐波减速器动态测试
通过对某型号谐波减速器进行动态测试，评估其在动态条件下的性能表现。
测试目的
振动测试仪、转速计、扭矩计等。
测试设备
测试步骤
案例二：某型号谐波减速器动态测试
2. 在不同转速和负载条件下，对谐波减速器进行启停、变速和制动等操作，记录各个参数的变化情况。
建立测试数据库
组织技术交流会议与培训活动，促进不同单位之间的技术合作与经验分享。
谐波减速器的扭转刚度试验研究
下面介绍基本扭转刚度计算方法。
（１）估算法
利用扭转刚度曲线上最大的扭矩和对应的扭转
角度之比即为扭转刚度：
Ｋ＝Ｔｍａｘ φｍａｘ
（２）
式中：Ｔｍａｘ—刚度曲线上最大 的 扭 矩 值；φｍａｘ—
刚度曲线上最大的扭转角度。
（２）截取法
在扭转刚度曲线的末端选取一段，它的扭矩和
对应的扭转角度之比即为扭转刚度：
４
《计量与测试技术》２０１９年第 ４６卷第 ４期
表示：
Ｋ＝ｄｄφＴ
（１）
式中：Ｋ—扭 转 刚 度，Ｎ· ｍ／ａｒｃｍｉｎ；Ｔ—扭 矩，
Ｎ·ｍ；φ—扭转角，ａｒ波减速器的扭转刚度曲线通常呈现出非线性
特征，而相对于线性特征，非线性的处理方法没有统
一规定。采用不同的处理方法，则得到不同的结果，
０ 引言 谐波减速器，是工业机器人的核心部件。随着
我国工业转型升级的需要，工业机器人在我国得到 广泛的应用，谐波减速器的需求量也日益增加。不 同于一般的齿轮减速器，谐波减速器依靠柔轮产生 可控形变和齿差实现减速目的。而谐波减速器的扭 转刚度会直接影响工业机器人的定位控制精度，同 时也是评价谐波减速器关键性能的指标之一。因 此，研究谐波减速器的扭转刚度对谐波减速器的设 计有很大的应用价值。 １ 谐波减速器结构特点介绍
Δφ３—每段曲线的扭转角度增量。
２３ 扭转刚度测试原理
扭转刚度特性曲线的定义有两种，第一种定义
为：将谐波减速器与波发生器相联接的输入轴端固
定，在与柔轮相联的输出轴上逐渐加载扭矩至额定
载荷，然后再逐渐卸载，同时测得扭矩和转角，得到
的曲线即为扭转刚度特性曲线。第二种定义为：将
输出轴固定，在输入轴端逐渐加载扭矩至额定载荷，
谐波减速器实验报告(加工)
第1章、实验要求实践和了解谐波减速器的设计，分析，制造，装配的全过程。
自己动手，由多名同学一起协同完成实验的设计、输入轴和输出轴的数控加工等以及零部件的装配。
第2章、实验准备2.1 知识预备谐波减速器是作为减速器使用，是由钢轮固定，柔轮实现减速，波发生器输入。
首先我们通过查阅图书馆的书籍、资料了解到关于谐波减速器设计需要的一些基础知识，并学习了相关的软件。
2.2 设备及原料预备本实验主要用到的原料是45钢和铝材。
本实验室用到的设备主要有：普通车床、数控车床、线切割设备、数控立式铣床、普通立式铣床等。
第三章、实验过程3.1 设计谐波减速器三维模型通过学习solidworks软件的建模功能，通过该功能我们可以通过solidworks 软件来建立谐波减速器三维模型。
建模过程如下：输入端盖输出端盖附加钢轮钢轮柔轮输入轴输出轴偏心圆盘套筒衬环箱体3.2 谐波减速器零件三维模型装配装配过程如下：谐波减速器三维模型装配图谐波减速器三维模型爆炸图3.3 输入轴和输出轴的数控加工与编程注：所有G代码程序见附录一根据上述过程中设计的三维图形，我们可以很直观的画出其二维平面图。
注：谐波减速器装配图的二维平面图见附录二通过设计出的三维模型以及二维平面图就可以开始加工了。
由于毛坯是通过采购得来的，所以我们需要通过数控加工得出所需零件。
1)输入轴加工在加工过程中，首先选取合适的毛坯，然后编写数控程序，把毛坯固定在数控车床上的三爪卡盘上，然后把数控程序导入数控车床中，启动数控车床进行加工。
2）输出轴加工在加工过程中，首先选取合适的毛坯，然后编写数控程序，把毛坯固定在数控车床上的三爪卡盘上，然后把数控程序导入数控车床中，启动数控车床进行加工。
3.4 其他零件的加工通过普通车床和线切割设备对钢轮、附加钢轮、柔轮、偏心圆盘、衬环、套筒等零件的加工。
例如钢轮加工：首先选取合适的毛坯材料，然后把其固定在普通车床的三爪卡盘上，先车外圆车到所需尺寸，再车断面，然后打中心孔，再在中心孔的基础上钻孔，最后用车刀把其从棒料上车下，再在线切割设备上进行加工，最后得到所需钢轮。
科技成果——工业机器人用谐波减速器
科技成果——工业机器人用谐波减速器技术开发单位陕西渭河工模具有限公司技术简介谐波传动减速器是一种靠中间柔性构件作弹性变形来实现。
运动或动力传递的传动装置的总称，其特定的结构和工作原理，确定了其主要零件（三大件即柔轮、刚轮、凸轮）的结构型式，柔轮既是一个薄壁柔性元件，又是一个移距修正系数较大的小模数外齿轮零件；凸轮的廓线是理论上椭圆，其尺寸及对称度要求极高；刚轮也是一个移距修正系数较大的内齿轮零件。
技术开发单位是我国第一台谐波减速器研制单位（1976年），是国家军用谐波减速机标准GJB2593-1995、国家谐波减速机标准GB14118-1993的依托制定单位。
技术指标公司研制的工业机器人谐波减速器已形成系列产品，经检测试验和用户使用，技术参数达到：传动精度和回差小于1角分，背隙小于20角秒，传动效率大于85%，最高输入转速6000rpm，寿命大于10000小时，输出转矩4Nm-500Nm，加速度转矩8Nm-1100Nm，瞬时加速转矩50Nm-3000Nm。
技术特点机器人关节谐波减速器是机器人三大核心部件之一：谐波减速器作为工业机器人的运动执行部件，其精度、效率、寿命等特性对工业机器人整体特性具有决定性作用。
约占到机器人总成本的36%。
工业机器人多采用多自由度的关节式机器人，关节的数量一般为三到六个，为了提高控制精度和具备足够的负载能力，每个关节都安装有精密减速器。
国外机器人精密减速器高度垄断：目前只有美国、俄罗斯、日本、德国、中国等少数国家掌握了谐波减速器的研制和生产技术。
由于谐波减速器广泛应用于航天、军工等领域，国外对精密谐波减速器技术一直处于封锁状态，国际工业机器人精密减速器75%的市场被日本的纳博特斯克和HD两家公司垄断。
我国机器人用精密谐波减速器主要依赖进口：我国工业机器人精密谐波减速器生产厂家少，技术水平与国外有一定差距，精密谐波减速器主要依赖进口。
其进口价格高，造成我国机器人生产成本高，维修难，缺乏竞争力，限制了我国工业机器人技术的发展。
谐波减速器性能测试方法与装置的研究
谐波减速器性能测试方法与装置的研究
谐波减速器作为工业机器人的关键零部件,其性能的好坏直接影响机器人的精度和其平稳性。
国内对谐波减速器的研究更加侧重其本身性能的研究,针对检测方法和装置的研究较少。
随着谐波减速器产量和应用不断提升,深入研究谐波减速关键性能参数的测试方法和智能化测试设备迫在眉睫。
本文首先分析了《机器人用谐波减速器》国标中谐波减速器性能参数测试要求和方法,同时对比日本同类产品性能指标测试方法,确定了谐波减速器性能测试系统的主测量参数及其测试方法。
根据性能参数测试过程中加载特点确定由伺服电机和减速器合作为加载机构,确定自抗扰技术作为永磁同步电机转矩控制的加载算法;其次以标准标型系列中小型谐波减速器为对象研究谐波减速器性能测试系统硬件构建方法,对比虚拟仪器常用总线结构,确定基于PXI总线和PCI总线两种虚拟仪器构建方案,选择确定了传感器并设计了相应信号调理电路:针对仪器软件需要实现的功能,选择LABVIEW 2017作为仪器软件开发平台,采用面向过程和面向组件程序设计方法实现对主程序、设备管理模块、测试模块、数据存储模块和测试报告生成模块的设计;最后在实验搭建谐波减速器性能测试平台,通过实验对仪器的部分功能进行验证。
研究开发先进的测试设备,对谐波减速器性能进行全面测试,测试结果可为产品的设计、生产和装配的进一步改进提供参考,对推动谐波减速器快速发展具有重要的意义。
机器人腕关节谐波减速器传动精度和效率地研究论文
１绪论１绪论１．１引言随着知识经济时代的到来，高技术及其产业化已成为世人瞩目的焦点。
机器人技术作为高技术的一个重要分支，普遍受到各国政府的重视，已经成为制造业中不可缺少的重要装备和手段，同时也成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
国际机器人联合会于１９９８年对世界机器人的应用情况进行了调研，截止到１９９７年底，历年来世界上共销售工业机器人９５万台，现役工业机器人总数为７１．１万台，其中日本到１９９８年为止，共拥有现役机器人４６．１万台，占世界总量的６０％以上，是目前使用机器人密度最高的国家【ｌＪ。
我国政府对机器人的研究也非常重视，早在“七五＂期间就开始对工业机器人攻关，并取得了一定的成绩。
在１９８６年启动的国家高技术计戈ｆＪ（８６３计划）中，设立了智能机器人主题，它的任务就是研究开发先进的机器人系统。
在工业机器人产品研究方面确定了以喷漆、点焊、弧焊、搬运和装配机器人为主要研发方向。
为了加快工业机器人关键技术和成套技术的攻关和开发应用，大力推进机器人高新技术向国民经济支柱企业的转化，把我国工业机器人的自主设计、制造和系统应用的整体技术推向成熟，提供示范性的应用成果，国家确定“工业机器人产业化开发”为“九五”科技攻关项目【２】由于谐波减速器的空回小、体积小、结构简单紧凑、传动比大、传动精度高等特点，使得其在机器人关节中获得了广泛的应用，目前，约占其总产量６４％的谐波齿轮传动己应用于机器人领域。
如美国送上月球的移动式机器人，全身各关节均采用电机直接驱动谐波减速器的结构，其中一个手臂就用了三十套谐波传动装置；又如苏联送入月球的“登月者”移动机器人，它成对安装的八个轮子也是分别采用密闭式谐波减速器来驱动的。
又如本田公司的Ｐ３、Ａｓｉｍｏ和索尼公司的ＳＤＲ一３Ｘ机器人也均采用了谐波减速器１３，４Ｊ。
１．２机器人研究现状与发展趋势机器人学是近二十多年来迅速发展起来的综合学科，集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。
工业机器人用减速机振动试验台及试验方法的制作技术
本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种工业机器人用减速机振动试验台及试验方法，包括驱动电动机、振动传感器、减速机、加载装置、多功能数据采集系统和计算机，驱动电动机通过联轴器连接振动传感器，振动传感器通过联轴器连接减速机，减速机通过联轴器连接加载装置，减速机和振动传感器均通过程控线连接多功能数据采集系统，多功能数据采集系统通过线缆连接计算机本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。
技术要求1.一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：包括驱动电动机、振动传感器、减速机、加载装置、多功能数据采集系统和计算机，所述驱动电动机通过联轴器连接振动传感器，所述振动传感器通过联轴器连接减速机，所述减速机通过联轴器连接加载装置，所述减速机和振动传感器均通过程控线连接多功能数据采集系统，所述多功能数据采集系统通过线缆连接计算机。
2.如权利要求1所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述驱动电动机还设置有转速传感器。
3.如权利要求2所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述转速传感器均连接多功能数据采集系统。
4.如权利要求1所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述加载装置和驱动电动机均通过线缆连接多功能数据采集系统。
5.如权利要求1所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述加载装置、振动传感器和驱动电动机均通过基台固定在基板上。
6.如权利要求1所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述减速机通过支撑架固定在基板的上端。
7.如权利要求1所述的一种工业机器人用减速机振动试验台，其特征在于：所述动电动机、振动传感器、减速机和加载装置在同一轴线上。
8.一种工业机器人用减速机振动试验方法，其特征在于：其方法步骤为：启动驱动电动机通过变频带动减速输入轴转动；通过调节变频电动机的转速使减速机的输入轴的转速上升或下降；采集到的信号镜减速机振动测试时域FFT变换后得到频率信号；实验所得频谱图可以直观有效的翻译减速机动态特性。
毕业设计谐波齿轮减速器设计及性能仿真
毕业设计谐波齿轮减速器设计及性能仿真毕业设计：谐波齿轮减速器设计及性能仿真一、引言随着工业自动化的快速发展，谐波齿轮减速器作为一种高效、高精度、高刚度的传动装置，得到了广泛的应用。
在许多高精度数控机床、机器人、航空航天等领域，谐波齿轮减速器都发挥了重要的作用。
因此，对谐波齿轮减速器进行深入的设计及性能仿真研究，具有重要的理论意义和实际价值。
二、谐波齿轮减速器设计1、结构设计谐波齿轮减速器的结构设计是整个设计过程的基础。
结构设计需要考虑齿轮的形状、尺寸、材料、热处理方式等因素，同时还需要考虑减速器的整体结构布局和尺寸。
在设计中，需要结合实际工况和需求，选择合适的结构和参数，以保证减速器的性能和稳定性。
2、力学分析力学分析是谐波齿轮减速器设计的关键步骤。
通过对减速器进行力学分析，可以了解齿轮在载荷作用下的应力、应变、位移等变化情况，从而确定齿轮的强度和刚度是否满足设计要求。
同时，力学分析还可以优化结构设计，提高减速器的性能和寿命。
3、动力学仿真动力学仿真是在力学分析的基础上，进一步模拟减速器的动态性能。
通过建立动力学模型，可以模拟减速器在动态载荷作用下的响应，了解减速器的振动、冲击、噪声等性能表现。
通过动力学仿真，可以优化减速器的设计，提高其动态性能和稳定性。
三、谐波齿轮减速器性能仿真1、传动效率传动效率是谐波齿轮减速器的重要性能指标之一。
在仿真过程中，可以通过对比不同设计方案或不同工况下的传动效率，选择最优的设计方案或工况参数。
同时，通过仿真还可以研究传动效率的影响因素，如齿轮的滑动摩擦系数、润滑条件等。
2、刚度与强度刚度和强度是衡量谐波齿轮减速器性能的重要指标。
在仿真过程中，可以通过对减速器进行静力学和动力学分析，评估其刚度和强度性能。
同时，通过仿真还可以研究材料、热处理等因素对减速器刚度和强度的影响。
3、振动与噪声振动和噪声是评价谐波齿轮减速器性能的重要因素。
在仿真过程中，可以通过建立动力学模型，模拟减速器的振动和噪声情况。
空间机械臂关节中谐波减速器的研制
空间机械臂关节中谐波减速器的研制随着人类对太空探索的不断深入，空间机械臂在各种太空任务中扮演着越来越重要的角色。
机械臂关节作为空间机械臂的核心部件，其性能直接影响机械臂的整体运动精度和稳定性。
其中，谐波减速器是机械臂关节中的一个重要组成部分，具有高精度、高刚度、轻量化和长寿命等优点，对于提高机械臂的整体性能具有重要意义。
空间机械臂关节是连接机械臂和其他太空设备的关键部件，主要承受空间环境中的复杂载荷，因此对其性能要求十分严格。
在空间机械臂关节的设计中，需要重点考虑以下几个方面：刚度和精度：空间机械臂关节需要具有高刚度和高精度，以保证机械臂的稳定性和运动精度。
承载能力：空间机械臂关节需要承受一定的重量和冲击载荷，因此需要选择具有足够承载能力的材料和结构形式。
寿命和可靠性：在空间环境中，机械臂关节需要长时间稳定工作，因此需要选择具有长寿命和可靠性的零部件。
谐波减速器作为空间机械臂关节中的核心部件，其研制的关键技术主要包括以下几个部分：柔轮材料和结构设计：柔轮是谐波减速器中的关键零部件之一，其材料和结构设计直接影响到减速器的性能。
在材料方面，需要选择具有高强度、耐腐蚀、轻质等优点的材料；在结构设计方面，需要充分考虑柔轮的形状、尺寸和结构形式，以提高减速器的传动精度和稳定性。
刚度增强技术：由于空间机械臂关节需要承受复杂的载荷，因此需要采用一系列刚度增强技术来提高谐波减速器的整体刚度。
例如，可以通过采用高强度钢、铝合金等材料来增加减速器的强度和稳定性；同时，可以采用一体化结构设计、有限元分析等技术手段来优化减速器的结构形式，提高其刚度和承载能力。
润滑和密封技术：在空间环境中，润滑和密封是谐波减速器正常工作的关键因素之一。
因此，需要采用一系列润滑和密封技术，以保证减速器的正常运转。
例如，可以采用润滑脂或润滑油等润滑剂来减少零部件之间的摩擦和磨损；同时，可以采用密封圈、密封环等密封元件来防止润滑剂泄漏或外部杂质进入减速器内部。
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本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其方法步骤包括：加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常；启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h；在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。
本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。
技术要求1.一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：其方法步骤包括：加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常；启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h；在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验；其中，超载性能试验，超载50％时，能正常运转30min，超载150％时，能正常运转1min，超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上进行；所述空载跑合试验将调试好的减速器，在额定转速下正、反转空载跑合各2h，检查接合处不得漏油，联接件不得松动，运转平稳，无异常响声；所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下，施加额定负载的50％，75％，100％，均正反转各2h，检查项目同空载跑合试验。
2.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：所述超载性能试验将负载跑合完的减速器，在额定转速下，超载50％，正、反转各30min；超载150％，正、反转各1min，检查启动时不允许有滑齿现象，启动后应能正常运转。
3.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：所述减速器在超载运行时，不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏。
4.如权利要求3所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：进一步的试验后，将减速器拆洗干净，换油重新装配;检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。
5.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：其中，空载跑合完启动转矩测试，采用加载盘、砝码。
6.如权利要求5所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：测试时，在输入轴上固定一个圆盘，圆盘上绕一个加载盘，供加砝码用，加载时防止冲击，当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩，即为启动转矩，然后，反方向重复上述步骤，在正、反方向不同位置测若干点，取其最大值。
技术说明书一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法技术领域本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。
背景技术工业机器人动力单元主要由伺服电机和减速器组成，其成本占整机成本的65％以上，作为机器人的核心部件，其精度和可靠性至关重要。
然而，国产工业机器人的动力单元主要依靠进口，自主生产的工业机器人动力单元不成熟，可靠性低。
工业机器人动力单元的伺服电机具有惯量小、响应速度快、维护和保养要求低等特点；工业机器人动力单元的减速器是工业机器人的关键技术之一，具有传动刚度高、传动比大、惯量小、输出转矩大以及传动平稳、体积小、抗冲击力强等优点。
工业机器人动力单元安装于工业机器人关节臂内部的狭小空间中，散热慢、易振动、工作环境恶劣、容易发生故障。
工业机器人动力单元可靠性试验台能够模拟其实际工况，并进行可靠性试验，同时还能对相关参数进行实时检测。
通过对动力单元的可靠性试验，暴露自主生产的工业机器人动力单元的故障，通过对故障的记录和分析，改进产品，提高动力单元的可靠性，进而提高国产工业机器人的可靠性。
当前，国内外针对不同工业机器人动力单元的伺服电机和减速器分别设计了大量的试验台，但还没有针对工业机器人动力单元整体设计试验台，以检测动力单元整体的性能和可靠性。
现有只存在一些工业机器人动力单元的减速器性能检测试验台，该试验台普遍采用“输入电机、扭矩或转速传感器、减速器、扭矩或转速传感器、磁粉制动器”结构，这种，只适用于减速器的性能参数检测，不能用于可靠性试验。
对工业机器人的动力单元整体进行可靠性试验比分别对动力单元的减速器和伺服电机进行试验更有效率并且能更加方便的模拟实际工况。
回转传动精度是RV减速器的主要性能指标之一，它是指输入轴转过任意角时，实际输出转角与理论输出转角的差值。
RV减速器的该项性能直接影响工业机器人的定位精度，因此围绕如何提高该减速器回转传动精度对减速器的理论研究及实际应用都有着重要意义。
工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
而国内，工业机器人产业虽尚处于理论研究及小批量样机试制阶段，但具有强劲的增长势头，发展空间巨大。
而我国在研制机器人的初期没有同步发展相应的零部件产业，使得国内企业在生产机器人的过程中，只能依赖配套进口的零部件，这无疑大大削弱了我国企业的市场竞争力。
因此，要形成工业机器人的产业化，需先形成相关零部件生产的产业化，而工业机器人的关节减速器则为其中需要重点发展的一项。
RV传动是在摆线针轮传动基础上逐步发展起来的一种新型多级、大速比行星式传动，与现有的普通行星传动形式相比，该减速器采用共用曲柄轴和中心圆盘支撑的结构形式组成封闭式行星传动，这样不仅克服了原有摆线针轮传动的一些缺点，而且较谐波减速器又具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命，加之回差和传动精度稳定，不会随着使用时间的增长而显著降低，并具有传动比大、刚度大、运动精度高、传动效率高、回差小、承载平稳等优点，因而特别适用于工业机器人及其它精密伺服传动系统。
RV减速器正是因为这一系列的优点，受到了国内外相关企业和科研单位的广泛关注，尤其在工业机器人领域发挥着越来越大的作用。
现有的RV减速器回转传动精度误差测量试验台只是考虑了摆线齿轮齿廓误差的影响，并未计及摆线齿轮以外的其他构件的误差，且计算复杂。
因而，对于存在多曲柄轴、双摆线轮以及复杂输入输出机构的RV减速器，及高速级和其他各零部件的加工、装配误差及间隙的时候，根据现有方法而求得其回转传动误差较为复杂。
因此，对于上述问题有必要提出一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。
技术内容本技术目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法。
为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现：一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其方法步骤包括：加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常；启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h；在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。
其中，超载性能试验，超载50％时，能正常运转30min，超载150％时，能正常运转1min，超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上优选地，所述空载跑合试验将调试好的减速器，在额定转速下正、反转空载跑合各2h，检查接合处不得漏油，联接件不得松动，运转平稳，无异常响声。
优选地，所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下，施加额定负载的50％，75％，100％，均正反转各2h，检查项目同空载跑合试验。
优选地，所述超载性能试验将负载跑合完的减速器，在额定转速下，超载50％，正、反转各30min；超载150％，正、反转各1min，检查启动时不允许有滑齿现象，启动后应能正常运转。
优选地，所述减速器在超载运行时，不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏。
优选地，进一步的试验后，将减速器拆洗干净，换油重新装配。
检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。
优选地，其中，空载跑合完启动转矩测试，一般采用加载盘、砝码。
优选地，测试时，在输入轴上固定一个圆盘，圆盘上绕一个加载盘，供加砝码用，加载时防止冲击，当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩，即为启动转矩，然后，反方向重复上述步骤，在正、反方向不同位置测若干点，取其最大值。
本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点；电力测功机对动力单元进行扭矩加载，可自动调节施加的扭矩的大小，采用径向力加载单元模拟工业机器人动力单元在启动或运转过程中承受的径向力，并可自动调节施加的径向力的大小；采用联轴器连接伺服电机输出轴和减速器输入轴，能模拟伺服电机和减速器实际连接的同时更易于电机的更换，减速器支架通过减速器套与减速器间接固定，安装多种型号的减速器；可以实现在减速器两种不同输出方式下对动力单元的可靠性试验；在进行试验时可以实时采集动力单元相关性能参数并显示，判断出动力单元性能变化趋势，能够模拟工业机器人的动力单元的实际工况并进行可靠性试验，具有更高的试验效率，自动化程度高，可以实时采集、计算动力单元振动、温度、传动效率、功率损耗等参数，可用于减速器的传动误差、回差、齿隙检测。
以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。
附图说明图1是本技术的流程图。
具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其方法步骤包括：加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常；启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h；在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。
其中，超载性能试验，超载50％时，能正常运转30min，超载150％时，能正常运转1min，超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上进一步的，所述空载跑合试验将调试好的减速器，在额定转速下正、反转空载跑合各2h，检查接合处不得漏油，联接件不得松动，运转平稳，无异常响声，所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下，施加额定负载的50％，75％，100％，均正反转各2h，检查项目同空载跑合试验。
进一步的，所述超载性能试验将负载跑合完的减速器，在额定转速下，超载50％，正、反转各30min；超载150％，正、反转各1min，检查启动时不允许有滑齿现象，启动后应能正常运转。
此外，所述减速器在超载运行时，不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏，进一步的试验后，将减速器拆洗干净，换油重新装配。
检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。
其中，空载跑合完启动转矩测试，一般采用加载盘、砝码，测试时，在输入轴上固定一个圆盘，圆盘上绕一个加载盘，供加砝码用，加载时防止冲击，当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩，即为启动转矩，然后，反方向重复上述步骤，在正、反方向不同位置测若干点，取其最大值。