[发明专利]机器人精密摆线减速器的寿命试验装置和方法

权利要求书

1.一种机器人精密摆线减速器的寿命试验装置，所述减速器为包括输入法兰、摆线齿轮、偏心轴、传动元件、输出法兰的一级或多级传动的机器人用精密摆线减速器，其特征在于：

所述寿命试验装置主要包括控制柜(12)、控制器(13)、数据采集器(14)、计算机(15)、显示器(16)、工作台(17)、驱动电机(18)、联轴器(19)、输入端扭矩传感器(20)、输入端角度传感器(21)、减速器支撑基座(22)、减速器(23)、输出端角度传感器(24)、输出端扭矩传感器(25)、加载装置(26)、加速度传感器(27)和温度传感器(28)；

其中，

在工作台(17)上设置两条滑轨，驱动电机(18)和加载装置(26)可通过自身的底座在滑轨上移动，在驱动电机(18)和加载装置(26)中间固定减速器支撑基座(22)，在减速器支撑基座(22)上设置减速器(23)。

2.根据权利要求1所述的机器人精密摆线减速器的寿命试验装置，其特征在于：

所述机器人精密摆线减速器包括密封圈(1)、端盖(2)、输出法兰(3)、交叉滚子轴承(4)、传动元件(5)、滚针轴承(6)、偏心轴(7)、滚针(8)、摆线齿轮(9)、壳体(10)和输入法兰(11)。

3.根据权利要求2所述的机器人精密摆线减速器的寿命试验装置，其特征在于：

输入端联轴器(19)连接驱动电机(18)输出轴和输入端扭矩传感器(21)，输出端联轴器(19)连接减速器(23)输出轴和输出端扭矩传感器(25)；

输入端角度传感器(21)安装于减速器(23)输入轴上，输出端角度传感器(24)安装于减速器(23)输出轴上，加速度传感器(27)固接在减速器支撑基座表面，温度传感器(28)的弹性测头由减速器支撑基座(22)上的安装孔安装于减速器(23)外表面。

4.根据权利要求3所述的机器人精密摆线减速器的寿命试验装置，其特征在于：

控制器(13)的控制线与驱动电机(18)和加载装置(26)相连，所有传感器的电源、输入、输出信号线连接于数据采集器(14)上，数据采集器(14)与计算机(15)通讯连接；

控制器(13)、数据采集器(14)、计算机(15)、显示器(16)均固定于控制柜(12)中。

5.根据权利要求4所述的机器人精密摆线减速器的寿命试验装置，其特征在于：

加载装置(26)，可通过控制器(13)控制其加载输出，同时控制器(13)可根据输出端扭矩传感器(25)的实测值进行反馈调节，动态调整加载装置(26)的实际输出扭矩在较长时间段内保持稳定。

6.根据权利要求1-5任一项所述的机器人精密摆线减速器的寿命试验装置的试验方法，其特征在于包括以下步骤：

1)实验前检查各待测样品所处试验条件是否一致，选择符合试验要求的数据采集设备；

2)进行精密摆线减速器的加速退化试验，确定样本数量、失效阈值以及试验截尾数；

3)采集试验过程中性能退化量、失效前转数、采样频率、振动、温度的试验数据；

4)根据试验数据获取性能退化曲线，并对性能衰退曲线进行拟合，建立退化模型；

5)计算失效阈值所对应的伪失效寿命；

6)根据失效寿命分布结果，利用图估计法对精密摆线减速器失效的Weibull分布参数进行估计；

7)计算正常工况下精密摆线减速器的基本额定寿命的试验值(L_10t)、中值额定寿命的试验值(L_50t)和在标称额定寿命(L_10h)下的可靠度(Re)等可靠性指标；

8)根据减速器的可靠性指标对样品寿命进行评估和预测。

7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于：

步骤1)中的条件一致性包括数据采集设备的选择和传感器的安装位置相同、润滑剂种类及使用方式相同、试验减速器质量型号相同。

8.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于：

步骤2)中的加速退化试验，需要确定加速应力、加速因子和加速退化模型。