開題報告-RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā)

XXXX學(xué)院XX設(shè)計開題報告課 題 名 稱： RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線 減速傳動裝置研發(fā) 學(xué) 生 姓 名： XXXXXXX 學(xué) 號： XXXXXXX 指 導(dǎo) 教 師： XXXX XXXX 所在院(系)部： 機 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 名 稱： 機械設(shè)計制造及其自動化（機械設(shè)計）20XX 年 XX 月 XX 日說 明1根據(jù)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。 XX設(shè)計(XX)開題報告學(xué)生姓名XX學(xué) 號XX專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化（機械設(shè)計）指導(dǎo)教師XX職 稱XX所在院(系) XX課題來源企、事業(yè)單位委托課題 課題類型XX課題名稱RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā)畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義課題背景：1926年德國人勞倫茲·勃朗提出了擺線針輪行星齒輪傳動機構(gòu)，之后，該項技術(shù)傳入日本，成為RV減速器的雛形。1986年，日本帝人公司對RV減速器的研究有了突破性的進展，該公司研制的RV減速器，在承載能力、運動精度、回差、傳動效率、扭轉(zhuǎn)剛度諸項技術(shù)指標(biāo)方面遠超其他各國，并迅速的實現(xiàn)了RV減速器的商業(yè)化生產(chǎn)【1】。從那以后，該公司一直致力于RV減速器的研究，到目前為止，日本基本上壟斷了RV減速器的國際市場。我國從二十世紀(jì)五十年代開始研究行星齒輪傳動裝置，早在“九五”期間，RV傳動就被列為我國關(guān)鍵攻關(guān)項目【2】。在國家的大力倡導(dǎo)下，為改變?nèi)毡綬V減速器在國內(nèi)的壟斷狀況，國內(nèi)很多企業(yè)都在研發(fā)擺線針輪減速器。目前，帥克機械制造股份有限公司、南通振康機械有限公司、錢江摩托股份有限公司都在RV減速器的研究方面取得較大成果。但是與日本的同類最新產(chǎn)品相比上述公司研制的擺線針輪減速器從整體性能、使用壽命、傳動精度、承載能力到新產(chǎn)品的進一步開發(fā)升級都存在著不足之處。因此，國內(nèi)目前為止還沒能實現(xiàn)RV減速器的批量化生產(chǎn)，產(chǎn)品使用還是依賴于進口，在此之際，南京康尼公司決定改變這一現(xiàn)狀，力爭研制出可以量產(chǎn)的先進RV減速器，作為長期以來的合作學(xué)校，我們將盡自己所能，與該公司一起研究RV減速器。課題內(nèi)容：1提出：RV減速器的主要特點是三大【3】（傳動比大、承載能力大、剛度大）、二高（運動精度高、傳動效率高）、一?。ɑ夭钚。?。其中回差和傳動誤差有極嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)【4】：傳動誤差不能超過1 間隙回差不能超過1-1.5。此外，在額定負載下運行，包括彈性變形引起的回差在內(nèi)的總和不能超過6。對上述指標(biāo)影響最大的是RV減速器中的4大關(guān)鍵零部件（擺線輪、針齒殼、行星架、偏心軸）的合理設(shè)計及有關(guān)軸承的制造精度【5】。因此，有必要研究提高RV傳動精度方面的技術(shù)。2解決方法：對擺線輪進行負等距與負移距優(yōu)化組合的優(yōu)化修行方法，實現(xiàn)多齒共軛齒合，瞬時傳動比恒定，不僅提供了保證運功精度高的必要條件，還可以減小因其他零件配合間隙造成的擺線輪與針齒間超過需要的側(cè)隙，回差小，同時提高了承載能力、齒合剛度【6】。 盡量減小擺線輪齒形與針輪齒形之間的側(cè)隙【7】。嚴(yán)格控制影響RV減速器大、小周期傳動誤差的主要因素以及行星架輸出機構(gòu)中的桿長度偏差和鉸接副中的間隙，嚴(yán)格合確定限制上述誤差的公差范圍【8】。改善變齒厚內(nèi)齒輪的加工方法，改裝Y54插齒機加工變齒厚內(nèi)齒輪或使用斜向插削法加工變齒厚內(nèi)齒輪【9】。制造合理的零件制造工藝和可以補償相關(guān)零件制造誤差的裝配工藝【10】。3設(shè)計內(nèi)容：調(diào)研掌握機器人的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)技術(shù)，深入研究RV傳動的原理、結(jié)構(gòu)。掌握RV傳動的設(shè)計約束，理解其設(shè)計方法，完成RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速器中漸開線中心輪、漸開線行星輪、曲柄軸、擺線輪、輸出盤、針齒殼等關(guān)鍵核心零部件的精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算，并繪制上述關(guān)鍵零件的三維圖及總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計圖紙，給出合理、規(guī)范的零件制造工藝及裝配工藝。課題意義：隨著科技的發(fā)展，人力資源越發(fā)昂貴，機器人成為了當(dāng)今社會研究的主流，RV減速器作為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前，RV減速器的國際市場被日本壟斷。中國，作為一個產(chǎn)業(yè)大國，目前來講RV減速器依然依賴于進口，能獨立自主的設(shè)計出先進的RV減速器，不僅能夠降低進口外國RV的巨大成本，也將填補了國內(nèi)在該領(lǐng)域內(nèi)的空白。目前來講，國內(nèi)在RV減速器的研究方面已經(jīng)取得了巨大的進步，然而，在諸多特性方面依然存在著很多不足之處，因此至今未實現(xiàn)RV減速器的規(guī)?；a(chǎn)。所以，透徹的研究RV減速器，實現(xiàn)RV減速器的批量化生產(chǎn)，改變?nèi)毡綬V減速器在國內(nèi)的壟斷情況，將為國家節(jié)約出大量的資金。文獻綜述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：1926年德國人勞倫茲勃朗創(chuàng)造性地提出了擺線針輪行星齒輪傳動【5】。1931日本開始研究擺線針輪減速器。1986日本帝人公司研究的RV減速器有了突破性進展并迅速實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)【6】。到目前為止，日本的住友重機公司作為國際上制造擺線針輪減速器的最大規(guī)模的企業(yè)之一基本上已經(jīng)壟斷了國外擺線減速器的市場。20世紀(jì)90年代以來日本的住友重機公司先后推出了“200 系列”、“R-V 系列”、“FA 高精傳動系列”、“FT 傳動系 列”等型號的減速裝置它的產(chǎn)品，傳動比范圍大，一級傳動比最小為6，最大可達119。2000年以后該公司又推出了“6000 系列”其單級機型有三十八種之多同時還增加了減速器的型號，擴展了電動機容量的組合。 上世紀(jì)六十年代末，我國東北工學(xué)院和鄭州工學(xué)院率先引入了擺線針輪行星傳動的相關(guān)基礎(chǔ)知識，之后，東北工學(xué)院和上海交通大學(xué)對擺線齒輪的制造工藝、加工原理等進行了研究，大連鐵道學(xué)院的朱恒生教授得到了在加工擺線輪任意節(jié)囿時滾刀齒形的計算通用方程式鞍山鋼鐵學(xué)院推導(dǎo)出了有關(guān)擺線針輪行星傳動的膠合失效計算準(zhǔn)則。1978二齒差擺線針輪減速器首次由遼陽制藥機械廠研制成功，鄭州工學(xué)院和大連鐵道學(xué)院相繼對擺線針輪行星傳動進行了進一步的系統(tǒng)研究。對其受力進行了符合實際情況的分析并且首創(chuàng)了一種新的符合共軛條件的修形方式，優(yōu)化了擺線輪的齒形以及承載能力。早在“九五”期間RV傳動就已被我國列為了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目1990年上海減速器廠成功研制了汽車與用的 2K-V型擺線針輪行星齒輪減速器。1993 年楊錫和等對 RV傳動進行了簡單的受力分析；何衛(wèi)東等人借助1997年的國家863項目“機器人用新結(jié)構(gòu)高精度擺線針輪傳動設(shè)計理論不方法研究”，對擺線針輪行星齒輪傳動做了詳細的研究包括 RV 傳動的受力、RV傳動的效率和RV傳動的運動學(xué)分析【9】。2005年，關(guān)天民等人提出擺線輪“反弓”齒廓的概念并進行了齒廓的優(yōu)化設(shè)計【10】。目前，南通振康有限公司研制的RV減速器正在和日本同類的產(chǎn)品進行壽命的比較，以及檢測有可能存在的隱患，目前還未取得市場回報，還要用1年的時間來實驗各種性能以及使用壽命是否能達到國際先進水平。分析上述狀況可知，我國研制的擺線針輪減速器從整體性能、使用壽命、傳動精度、承載能力到新產(chǎn)品的進一步升級都存在著不足之處，在 RV傳動方面我們還需要進行更為深入細致地研究，因此，此次的畢業(yè)設(shè)計很有意義。參考文獻：1. 李力行等，機器人用高精度 R V 傳動研究J，大連鐵道學(xué)院報，1999，（2）。2. 李端玲等，機器人用 RV 減速器的瞬心特性和受力分析J，機械科學(xué)與技術(shù)，2001，（6）。3. 李偉，李力行，葉慶泰，基于概率理論的 RV 減速器的傳動誤差計算J。機床與液壓，2004，（1）。4. 松本和幸，偏心差動方式減速機RV減速機。機械設(shè)計（日），1987,31（8）：58-64 。5. 張迎輝等，機器人用 RV 減速器針擺傳動嚙合剛度計算J大連交通大學(xué)學(xué)報，2010，（2）。6. 何衛(wèi)東等，高精度RV減速器中擺線輪齒形的優(yōu)化修形J。大連鐵道學(xué)院報，1999，（2）。7. 馮國強等，RV250A減速器動態(tài)特性測試分析J。大連鐵道學(xué)院學(xué)報，1999，（2）。8. 段欽華，RV減速機的內(nèi)力矩、功率流和效率分析的新方法J。機械設(shè)計，2002，（5）。9. J.G.Blanche and D.C.Yang， Cycloid Drives With Maching Tolerance， ASME J.Mech. Transm.Automn Des Vol，1989，pp337.10. 毛建忠，李華敏，吳智銘，研制RV傳動的新途徑J。中國機械工程，1996，（2）。研究內(nèi)容研究內(nèi)容:分析調(diào)研機器人傳動技術(shù)，深入研究RV減速器的原理、結(jié)構(gòu)等，針對RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置，應(yīng)用三維繪圖軟件Solidworks繪制單個零件的圖形，及最終的總得裝配圖。對其主要零件齒輪軸、行星輪、曲柄軸、轉(zhuǎn)臂軸承、擺線輪、剛性盤及輸出盤等零部件細致繪制。深入研究RV傳動的設(shè)計約束，完成RV-320E的運動設(shè)計、總體方案設(shè)計和施工圖紙。深入分析機器人用RV減速器的傳動原理及特點，熟練掌握提高機器人用RV減速器運動精度的機理，了解減少機器人用RV減速器回差的機理及增大機器人用RV傳動扭轉(zhuǎn)剛度的機理等。研究計劃研究計劃：第一周：接受任務(wù)，查閱資料第二周：查閱資料，撰寫開題報告第三周：翻譯英文資料，撰寫開題報告第四周：運動方案設(shè)計與論證第五周：關(guān)鍵核心零件精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算第六周：關(guān)鍵核心零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計、擺線齒廓曲線設(shè)計第七周：繪制關(guān)鍵核心零件三維圖第八周：繪制關(guān)鍵核心零件三維圖第九周：總圖設(shè)計第十周：總圖設(shè)計第十一周：零件圖設(shè)計第十二周：零件圖設(shè)計第十三周：撰寫設(shè)計計算說明書第十四周：撰寫設(shè)計計算說明書第十五周：撰寫設(shè)計計算說明書第十六周：修改完善、打印、裝訂設(shè)計技術(shù)文件 答辯資格審查、答辯特色與創(chuàng)新采用CAXA進行前期的二維草圖設(shè)計,然后用solidworks進行三維設(shè)計,并借助solidworks生成二維圖紙的各個試圖,在用CAXA進行修改,最終完善.這種三維與二維設(shè)計交互使用的設(shè)計方法,提高了設(shè)計的效率,減少了出錯率.對擺線輪進行負等距與負移距優(yōu)化組合的優(yōu)化修行方法，回差小，同時提高了承載能力、齒合剛度。指導(dǎo)教師意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日教研室意見院部意見 主任簽名： 年 月 日教學(xué)院長簽名： 年 月 日