摆线针轮行星减速器设计

1、摘 要 工业机器人专用减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高等特点。本设计全面考虑到运转平稳、多齿啮合、轮齿均载等运动学和动力学的规定，从而实现承载能力高、传递效率高、可靠性高和动力学性能优良等指标,并且要便于制造、装配和检修，设计了具有合理构造的工业机器人专用减速器即摆线针轮行星减速器。本论文所波及的科研项目重要通过对摆线针轮行星减速器的重要零件的概念进行具体论述，给出了摆线针轮减速器的用途，使用阐明以及注意事项。列出了摆线针轮行星减速机的构造即输出部分,输入部分。通过对针摆行星传动减速器传动工作原理和特点进行分析,对针轮输出机构及针摆行星传动这种传动方式进行分析,以获得其理论设计和措施。从摆线针轮行星传动的共同点出发以及针摆轮行星减速器相对于少齿差行星减速器的长处提出针摆行星传动形式的设计计算措施。本论文重要从如下方面出发对摆线针轮行星传动进行了研究:参照老式针摆行星传动基本设计计算措施以及对摆线针轮行星传动重要零部件的基本参数设计计算，并对摆线轮、柱销，针轮进行受力分析最后计算出转臂轴承和各支撑轴承所能承受的载荷大小，完毕涉及摆线轮、柱销等重要零件强度校核计算

2、和轴承的寿命计算，给出重要零件机械加工的工艺过程,然后运用CAD画出了重要零件的草图和最后的装配图。 核心词:摆线传动 ；摆线轮 ； 受力分析 sracte ccloidearreducer i e of hms impornttransmissicompnnto hpumpg unit isaller vlume，ligher eigt andeffctive tansmissi. Iorde torealizfourtrts whic includhg rnmissio ffcnc, hheiabliyad the excnt dynamic prrmnce n uateecribe lubriat abiity， eceve high fficinc o trnsmssi,admke itesy for nfactur, semlyd inpecion, we thught r allthe reques in the roun n design e atinal structur clodearreuerBy alyzig charceristc ad wrkngrincipl

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5、体构造的概念93.2.机器人的传动构造103机器人的设计分析及总体方案的拟定1 3.3.1 设计的任务规定133.2总体方案的拟定1.3.工业机器人的重要技术参数12 摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算和传动特点141摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算142啮合的齿廓形成原理4摆线针轮行星齿轮传动设计11针轮行星轮系的材料15.2 第一套摆线针轮加速器的设计155.2.1 选择构造形式,齿数及材料15.2 强度计算针齿中心圆半径5.3计算摆线轮和针轮的几何尺寸162.4 转臂轴承的选择计算175.2. 针齿销弯曲强度计算185.2. W输出机构销轴弯曲强度计算153 第二套摆线针轮减速器的设计0531 选择构造形式,齿数及材料05.2接触强度计算针齿中心圆半径205.3. 计算摆线轮和针轮的几何尺寸53.4 转臂轴承的选择计算215.3. 针齿销弯曲强度计算22.3.6 W输出机构销轴弯曲强度计算2行星齿轮传动输出轴的轴承选择247重要零件的机械加工工艺规程257. 摆线轮的加工工艺路线25 .2 针齿壳的加工工艺路线26.3 输出轴加工工艺27. 偏心套加工工艺28结论与展望29 .1

6、结论.29 .2 展望.9道谢.0参照文献31 绪论1.1课题研究的背景和根据 减速器是连接动力机部分和工作机部分的应用最为广泛的通用传动机械,行星齿轮减速器对齿轮的齿廓曲线的重要规定是保证瞬时传动比是常数。目前,满足这一规定的常用于齿轮传动的齿廓曲线重要是渐开线和摆线。1926年.Brarn发明了摆线针轮减速器，在少齿差行星传动构造上，将变幅外摆线的内侧等距曲线一方面用于行星轮廓曲线并且把圆弧作为中心轮齿廓曲线以及渐开线少齿差行星传动模式,保存Z-F类型行星齿轮传动。此发明专利被日本住友公司于138年买断，当时日本人执行的是“引进消化创新”技术路线。摆线针轮传动与一般渐开线齿轮或蜗轮传动相比的重要长处有：高传动比和高效率,一级减速时传动比范畴是187，两级减速时的传动比范畴是128;同轴输出机构重量轻和体积小；传动平稳且噪音低；由于针摆传动同步啮合的齿数要比渐开线齿轮传动同步啮合的齿数多,因此承载能力较大，啮合效率较高。.本课题的研究意义减速器是多种机械设备中最常用的部件,它的作用是将电动机转速减少或增长到机械设备所需要的转速, 摆线针轮行星减速器由于具有减速比大、体积小、重量轻、效

7、率高等长处,在许多状况下可替代二级、三级的一般齿轮减速器和涡轮减速器,因此使用越来越普及,为世界各国所注重。摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的规定，现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标,并且要便于制造、装配和检修,设计了该具有合理构造的摆线针轮行星减速器。1.3 课题国内外研究现状及发展趋势针摆齿轮传动与一般渐开线齿轮或蜗轮传动相比的长处有：传动比高和高效率高;同轴输出构造体积小和重量轻;传动平稳和噪声低。由于摆线针轮传动同步啮合的齿对数要比渐开线齿轮传动同步啮合的齿对数多,因此承载能力更大,啮合效率更高；由于摆线轮以及针轮轮齿均可精磨、淬硬,比渐开线少齿差传动内齿轮的被加工性好,齿面硬度要更高,因而使用寿命更长；摆线轮的加工技术已经成熟，专业加工设备齐全,因此摆线轮已纳入通用件，在国内已做到通用化大批量生产，生产成本下降,因此摆线针轮专用减速器目前得到广泛应用。摆线针轮减速技术到目前，虽在品种、规格等许多方面做了改善，但在本质、原理上没有创新。现如今摆线针轮减速机，其原理和构造仍然是12年德国的原型。图1 摆线针轮减速器的应用目前,摆线针轮减速器的研究在国内外都得到了积极发展,从1990年开始,住友机械株式会社在“0系列”的基本上推出最新“90样本”的摆线针轮减速器，它的机型由1种扩大到2种，传动比由8种扩大到16种。国内对日本提高摆线针轮减速器性能的重要措施已进行较进一步的分析,并且在赶超世界水平的同步也有了自己的创新成果，如与工程实际相符的摆线轮与输出机构受力分析以及对摆线轮齿形的优化设计等。摆线针轮减速器所能传递的最大功率为3W，输入轴的最高转速为100r/n。美国研发直升飞机传动装置所做的摆线针轮传动装置实验样机，采用的是四片摆线轮，可以达到输入轴动平衡的新构造，输入转速达到r/in,传动功率达到205KW。这

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