机床与液压

作者：王佩，吕宇，杨晓华，杨涛，曾李元，邓星桥

单位：成都工贸职业技术学院电气工程学院；成都工贸职业技术学院电气工程学院；成都工贸职业技术学院电气工程学院；成都工贸职业技术学院电气工程学院；成都理工大学核技术与自动化工程学院；成都理工大学机电工程学院；四川省数控装备超精密驱动与传动工程研究中心

关键词：工业机器人;对数螺线活齿减速器;动力学分析;仿真建模

基金：国家自然科学基金项目（U23A20619；52175039）；四川省自然科学基金创新研究群体（2025NSFTD0020）

数螺旋活齿(LSMTD)减速器作为一种新型精密减速器，有望解决关节减速器“高精度、强过载、紧凑尺寸”共存难题，然而其在工业机器人中的服役性能研究尚未见公开报道。为此，设计一款基于LSMTD减速器的工业机器人，构建该工业机器人的多体动力学仿真模型；根据实际服役情况设定运动副与接触关系，分析工业机器人在不同的关节转速和末端负载下LSMTD减速器关节的传动转角误差以及工业机器人末端执行误差。结果表明：在末端负载300 N〖KG-*3〗·〖KG-*4〗m、关节输入转速300 r/min下，LSMTD减速器转角误差可达3′以内，机器人末端执行误差在2 mm以内，体现了LSMTD减速器的优越性能。LSMTD减速器的转角误差与承受负载呈正相关，与输入转速呈成负相关；LSMTD减速器转角误差的波动幅度随着转速提高而减小，使得工业机器人末端执行误差波动也减小，而末端负载的变化不会对LSMTD减速器转角误差的波动幅度产生明显影响。LSMTD减速器在高速环境下具有更好的传动性能，并且二轴关节LSMTD减速器性能受工业机器人位姿影响显著，可根据工业机器人末端负载合理优化其工作姿态，以提高二轴关节LSMTD减速器性能和工业机器人末端执行精度。

来源：2025年第24期

《机床与液压》期刊编辑部

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