精密减速器凭借传动精度高,传动比大,传动刚度大,回差小的特点,广泛应用于工业机器人、航空航天的精密定位装置中。国内外针对精密减速器均进行了大量的研究,然而,针对精密减速器综合性能方面的研究较少。本课题研制了一台集机、光、电、计算机于一体的精密减速器综合性能试验机,可实现多项精密减速器性能参数的高精度动态测量。该试验机可用于测量机器人用精密减速器的传动误差、回差、扭转刚度、空载摩擦转矩、启动转矩、反启动转矩及传动效率等性能参数。主要研究内容包括:(1)测量原理及方法的研究根据最新国家标准《GB/T 35089-2018机器人用精密齿轮传动装置试验方法》,对精密减速器的动态性能参数的定义及测量原理进行了研究,确定了各项参数的试验方法,为精密减速器综合性能试验机提供了理论依据。(2)试验机总体设计根据精密减速器动态性能参数的测量原理和试验方法确定试验机总体设计方案,包括设计指导思想和性能指标。分析并制定了试验机的整体设计方案,对试验机的工作原理及系统组成、关键技术进行了分析。(3)机械系统设计对试验机进行了机械系统的总体结构设计及设计原则进行介绍,试验机按功能分为五个部件并具体阐述了关键部分的结构设计。最后,对外购机械零件进行了选型。(4)测控系统设计对试验机的测控系统进行了设计,试验机测控系统的整体方案主要由运动控制系统和数据采集系统两大部分组成,包括驱动伺服电机、负载伺服电机的运动控制以及两组光栅编码器、两组转矩转速传感器的数据采集及测控系统的连接方式,最后介绍了上位机端的测量软件。(5)精度检定与试验根据机械系统精度检定项目、方法和误差要求对研制的精密减速器综合性能试验机进行了精度检定,结果表明机械系统精度满足设计要求。对;分析了试验机的测量精度,逐一进行了各项测量试验的功能性试验。