减速器作为工业机器人的关键部件,其对机器人的综合性能有着重大的影响。从近几年相关学者对减速器失效的研究状况来看,减速器的失效多是由于齿轮齿根弯曲疲劳破坏所致。因此对RV减速器进行疲劳寿命预测及进一步的优化设计具有非常重要的现实意义。本文首先利用转化轮系法对各部件传动速度进行理论分析并推导系统的传动比和啮合频率值。建立该型减速器的简化力学模型,分析摆线盘与针齿及渐开线齿轮对之间的啮合接触力。然后利用三维建模软件SolidWorks建立RV减速器的几何模型,并对其进行装配、干涉检查及适当的简化。分别对RV减速器中的关键件及整机进行有限元模态仿真和模态测试试验,发现该型减速器的固有频率远离啮合频率,具有良好的动态特性。构建RV减速器的虚拟样机并进行动力学仿真计算,得到各传动部件的速度特性和啮合接触力变化曲线,为进一步的疲劳寿命分析提供数据支撑。简化渐开线齿轮为三齿简化模型,分析其弯曲应力的分布情况,确定弯曲疲劳的危险部位。基于有限元分析结果和动力学仿真得到的载荷谱,在疲劳分析软件MSC.Fatigue中对其进行疲劳寿命预测,得到了实际工况下齿轮对的弯曲疲劳寿命。最后针对两齿轮疲劳寿命相差较大的问题,按照等强度原则建立齿轮参数优化设计模型,基于齿轮基本参数对目标函数的影响确定优化设计变量,以强度和参数间的尺寸关系为约束条件,采用遗传算法对优化模型进行求解。建立优化后的设计模型,对比优化前后结构的性能差别以评估齿轮参数优化的结果。