擺線針輪減速器的設(shè)計答辯ppt

擺線針輪減速器的設(shè)計匯報人：傅秋鑫指導老師：姜少杰 目錄CONTENTS 01020304 課題背景構(gòu)造及原理優(yōu)化設(shè)計研究內(nèi)容 01 課題背景課題背景：傳統(tǒng)的齒輪減速器應(yīng)用廣泛，但已經(jīng)跟不上當代工業(yè)傳動的高級要求，而擺線針輪減速器作為一種擁有更小體積，更大傳動比，更輕重量，而且精度更高的傳動裝置，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)機械中。這幾年該類減速器開始向工業(yè)機器人領(lǐng)域發(fā)展，從2 0 1 3年開始，中國成為全球最大的機器人市場，在當時，我們國家機器人零件自產(chǎn)自足的比例只占到5 %左右，而在2 0 1 5工博會上，秦川機床展示了機器人基礎(chǔ)關(guān)鍵件“機器人關(guān)節(jié)”，國產(chǎn)化率已達7 0 %。秦川機床不僅研發(fā)出機器人關(guān)節(jié)，而且能夠制造生產(chǎn)機器人關(guān)節(jié)的機床。在這種勢頭之下，機器人用擺線針輪減速器的研究和優(yōu)化迫在眉睫，對工業(yè)機器人國產(chǎn)化的推動起著重要作用。 02 構(gòu)造及原理 原理雖然之前對減速器有一定的接觸，但是拿到課題的時候，對擺線傳動這種原理是一無所知的，然后經(jīng)過較長時間的資料查詢，和自己的學習理解，終于搞懂了其中的原理。擺線針輪減速器，首先顧名思義我們明確一個擺線的概念，擺線就是一個圓沿著一條直線作純滾動，那么圓上一個固定點經(jīng)過的軌跡就稱為擺線。外切外擺線是滾圓在基圓外域與基圓外切形成的外擺線(此時基圓在滾圓的外域)。短幅外擺線是指外切外擺線形成過程中,滾圓內(nèi)域上與滾圓相對固定的某點的軌跡， 而短幅外擺線的內(nèi)側(cè)等距曲線的傳動齒廓就是我們需要的擺線齒廓。 傳動機構(gòu)簡圖 構(gòu)造 構(gòu)造（1）轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂是擺線針輪減速器的輸入構(gòu)件，它一般由輸入軸、偏心套和轉(zhuǎn)臂軸承組成。其中，輸入軸與電機軸相連；偏心套有兩個，徑向?qū)ΨQ地安裝于輸入軸上，分別用于安裝相位相差 180的兩個擺線輪；偏心套與擺線輪之間通過滾動軸承連接，該組軸承稱為轉(zhuǎn)臂軸承。近年來，轉(zhuǎn)臂軸的結(jié)構(gòu)常與偏心套制作為一個整體，成為整體式雙偏心軸承，它是擺線輪的旋轉(zhuǎn)軸。（2）擺線輪擺線輪是以短幅外擺線的內(nèi)側(cè)等距曲線作為傳動齒廓的傳動齒輪，它是擺線針輪減速器的核心構(gòu)件。分析該減速器的傳動原理可知，理論上一個擺線輪就能實現(xiàn)運動的傳遞。但實際機構(gòu)一般采用兩個相同的擺線輪沿徑向?qū)ΨQ安裝，以使擺線輪在與針輪嚙合過程中實現(xiàn)靜力平衡，減輕振動，提高減速器的承載能力。（3）針輪針輪是擺線針輪減速器的關(guān)鍵部件之一。它主要由針齒殼、針齒銷和針齒套組成。當擺線輪與針齒套相嚙合時，針齒套可繞針齒銷轉(zhuǎn)動，因而將其與擺線輪嚙合中的相對滑移運動轉(zhuǎn)化為純滾動，以減少嚙合摩擦損失。（4）W 輸出機構(gòu) 擺線針輪減速器中，擺線輪作既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面一般運動，要將其自轉(zhuǎn)運動輸出為輸出軸的定軸轉(zhuǎn)動，需通過 W 輸出機構(gòu)實現(xiàn)。W輸出機構(gòu)主要由法蘭盤、若干柱銷和擺線輪上開有的柱銷孔組成。其中，柱銷的一端固定在輸出軸的法蘭盤上，另一端插入兩擺線行星輪端面的等分孔中，在柱銷的懸臂上裝有可移動的柱銷套以減少摩擦損失。經(jīng)過 W 輸出機構(gòu)傳遞后，擺線輪的自轉(zhuǎn)運動可 1 :1 地傳遞到輸出軸上，帶動輸出軸轉(zhuǎn)動。 03 優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化方案國內(nèi)主要生產(chǎn)使用的擺線針輪減速器結(jié)構(gòu)存在一些問題，影響減速器整體性能的主要設(shè)計原理上的根本問題在于擺線輪與固定針齒銷之間因相對滑動而導致效率損失、噪聲、發(fā)熱等問題,也是長久以來困擾國內(nèi)企業(yè)， 最難克服的問題,本文的解決思路呢是：通過增大針齒銷的直徑,并給針齒銷加上針齒套,同時依靠對擺線輪的齒廓修形使擺線輪與針齒之間變?yōu)闈L動摩擦。以減少嚙合和相對滑動造成的摩擦損失，但是當針齒套半徑大于理論擺線齒廓的最小曲率半徑時,就會使得在生成實際擺線齒廓時產(chǎn)生頂切現(xiàn)象,在實際齒廓上出現(xiàn)尖點。所以要進行相關(guān)計算驗證。 具體設(shè)計查詢工業(yè)機器人相關(guān)資料，從常用大小的機器人出發(fā)，取3 0 kw為功率，1 5 0 0 r/min為轉(zhuǎn)速，2 5為傳動比， 進行了擺線輪齒數(shù)，針齒數(shù)，輸出轉(zhuǎn)矩的一系列確定，和一系列計算： 以上是主要的設(shè)計計算，論文中還有輸入軸和輸出軸的計算以及密封輪滑設(shè)計。 04 研究內(nèi)容 研究內(nèi)容根據(jù)得到的公式數(shù)據(jù)利用solidworks進行了三維繪圖，這里重點講一下擺線輪的繪制，因為擺線齒廓的復雜程度，不可能直接畫出來，具體方法呢是把計算得到的擺線輪齒廓曲線數(shù)據(jù)記下來，把程序得到的7 2 0個點坐標保存為txt格式，然后在solidworks3 0 1 4中采用插入-曲線-通過xyz點的曲線，再瀏覽導入數(shù)據(jù)來生成齒廓曲線，就得到了擺線齒廓曲線，最后進行拉伸，和柱銷孔的切除和陣列命令就得到了我們需要的擺線輪。 零件圖 我的具體繪圖擺線輪 我的具體繪圖 輸入軸 我的具體繪圖偏心的轉(zhuǎn)臂軸承 我的具體繪圖針齒殼 我的具體繪圖針齒銷和針齒套 我的具體繪圖法蘭盤 零件圖 爆炸圖 爆炸圖視頻 2D圖裝配圖2 D 2D圖擺線輪2 D 2D圖端蓋圖2 D 2D圖法蘭盤2 D 2D圖偏心轉(zhuǎn)臂軸承2 D 2D圖輸入軸2 D 2D圖針齒殼2 D 感謝各位老師指導老師：姜少杰