机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (12): 22-32.doi: 10.3901/JME.260479
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王嘉1,2,3, 尹慧强1,2, 王崇帅1,2, 韩旭1,2,3
WANG Jia1,2,3, YIN Huiqiang1,2, WANG Chongshuai1,2, HAN Xu1,2,3
摘要: 工业机器人谐波减速器可靠性评估的准确性一定程度上依赖于加速退化模型对真实服役工况的复现能力以及加速退化试验方法的合理性。然而,现有加速退化模型和试验方法未充分考虑工业机器人用谐波减速器在变速变载、急停急启等工况下所承受的周期性冲击载荷作用,难以准确表征其真实退化过程,影响可靠性评估结果的准确性和可信度。为此,建立了一种考虑周期性冲击载荷的谐波减速器加速退化模型,该模型在Wiener过程中引入周期性阶跃冲击,以刻画机器人重复执行任务过程的启停冲击所引起的减速器性能突变,通过在幂律加速模型中引入冲击影响因子建立冲击载荷与退化速率之间的关联,并基于加速因子不变原则构建了加速退化模型。为保证模型精度,融合拉丁超立方采样与遗传算法进行高维非线性参数估计,获得模型参数95%置信区间;基于工业机器人实测载荷谱数据,提出服役载荷谱驱动的加速退化试验方法,结合当量扭矩一致性原则编制多级加速加载谱,以模拟变速变载及冲击环境;最后,对三台相同谐波减速器开展加速退化试验,获取传动误差退化数据并进行可靠性评估。结果表明,所提模型相较于现有模型具有更高的可靠性评估精度,能够更准确地预测谐波减速器服役寿命。
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