机器人用RV减速器的疲劳寿命预测对其安全使用和结构设计方面具有重要意义,为了估算减速器零部件的疲劳寿命,利用有限元方法建立了 RV减速器的整机有限元模型,进行了有限元静态与动态仿真,并对仿真结果进行了分析与后处理,具体如下。首先,利用APDL语言开发出渐开线圆柱齿轮传动的参数化建模系统,并且利用此系统建立了第一级渐开线齿轮传动的有限元模型,其中着重阐了述螺旋线和齿根圆弧包络曲线的生成原理,最终通过扫略法得到齿轮有限元模型,建立了接触并施加边界条件。通过有限元动态仿真得到最大接触应力随齿轮转角变化的历程曲线,历程曲线的变化受到应力集中现象的影响;动态啮合接触斑的结果显示,在一个啮合周期内出现了三条接触斑的啮合干涉;将单齿啮合区接触应力仿真结果与理论计算值进行了对比且具有一定的误差,仿真具有一定的可行性。其次,为了进行第二级摆线针轮行星传动的有限元静态仿真,利用APDL语言建立其静态有限元模型,其中着重阐述刚性梁桁接的行星架建模方法和不连续网格耦合等问题,建立了接触并施加边界条件。通过有限元静态仿真得到摆线轮的最大Von Mises应力;定义了摆线轮轮辐的刚柔性区域,得到危险工况处的摆线轮轴承孔接触斑分布情况;将摆线轮的仿真啮合力和理论计算啮合力进行了对比,因轮辐变形导致啮合力对比曲线结果存在一定的差异。再次,为了进行第二级摆线针轮行星传动的有限元动态仿真,利用APDL语言建立其动态有限元模型,其中着重介绍了模拟轴承连接的建模原理与方法,即MPC(多点约束方程法),铰链连接技术的应用等问题。分析了摆线针轮传动的动态啮合受力原理,并基于此原理进行有限元动态仿真。仿真得到摆线轮齿面最大接触应力随曲柄轴转角变化的历程曲线,验证了转臂模拟轴承的仿真误差,动态建模方法具有一定的可行性。最后,简要概述疲劳寿命分析的基础理论,其中着重介绍了摆线针轮传动接触疲劳失效发生的机理和摆线轮齿接触斑的动态变化情况。对曲柄轴、轴承等零部件进行了受力分析,同时结合有限元仿真得到的应力计算结果,通过理论计算得到了 RV减速器零部件的疲劳寿命估算值。结果表明:估算出的摆线轮齿面接触疲劳寿命接近于无限寿命,且寿命最长;曲柄轴支撑用圆锥滚子轴承寿命为有限寿命,且寿命最短。