【正文】 楚。 列 出了擺線針輪行星減速 機(jī) 的構(gòu)造即輸出部分，輸入部分。 關(guān)鍵詞 ： 擺線傳動(dòng) ； 擺線輪 ； 受力分析 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Abstract The cycloid—gear reducer is one of the most important transmission ponents of the pumping unit by its smaller volume， lighter weight and effective transmission. In order to realize four targets which include high transmission efficiency, high reliability and the excellent dynamics performance and guarantee credible lubricate ability, receive high efficiency of transmission, and make it easy for manufacture, assembly and inspection, we thought over all the requests in the round and design the rational structure cycloid—gear reducer. By analyzing characteristics and working principle of cycloid drive, and the output pin wheel cycloid drive’s working principle, we obtion the design theory and method of this new kind of reduce. This paper mainly plete works include that provide the design method and plete the prototype design and dynamics analysis of virtual prototype. This paper researches the following aspects of the output pin wheel cycloid drive. First, the basic parameters and dimensions of main parts of the output pin wheel cycloid drive are designed referring to design and calculation methods of the traditional cycloid drive, and mechanical analysis of the transmission system and the load condition and life of rotary arm bearings and steady bearings of each shafts are calculated, and at the same time the calculations including the strength of cycloid wheel, pins and other major parts are pletes. Then, using CAD to draw sketches of the main ponents and final assembly drawing. Keywords： Pla—cycloid Reducer。 1926 年 發(fā)明了擺線針輪減速器，在少齒差行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上，將變幅外擺線的內(nèi)側(cè)等距曲線 首先 用于行星輪廓曲線 并且 把圓弧作為中心輪齒廓曲線 以及 漸開(kāi)線少齒差行星傳動(dòng)模式，保留 ZXF 類 N 型行星齒輪傳動(dòng)。 擺線針輪行星減速器作為重要的機(jī)械傳動(dòng)部件具有體積小、重量輕、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。擺線針輪減速技術(shù) 到現(xiàn)在 ，雖在品種、規(guī)格等 許多 方面做了改進(jìn)，但在 本質(zhì)、原理上 沒(méi)有 創(chuàng)新。 擺線針輪減速器所 能 傳遞的最大功率為 132KW，輸入軸 的 最高轉(zhuǎn)速為 1800r/min。 (8） 大連鐵道學(xué)院關(guān)天民 和 萬(wàn)朝燕對(duì)新型 擺線針輪 傳動(dòng)進(jìn)行理論及受力分析； (9) 大連鐵道學(xué)院關(guān)天民 教授 提出了一種較 為 準(zhǔn)確的 針擺 輪行星傳動(dòng)銷孔式輸出機(jī)構(gòu)的受力分析理論，利用 此 理論可以 得到 整個(gè)工作過(guò)程中輸出機(jī)構(gòu)和柱銷的受力情況； (10） 鞍山鋼鐵學(xué)院高興蚊 、 黃秋波對(duì)具有雙面支撐輸出機(jī)構(gòu) 以及 多齒差齒形擺線針輪行星傳動(dòng)的齒廓 曲線 形狀和嚙合特性進(jìn)行了理論分析。如 日 本住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社研發(fā)成功的機(jī)器人用 R． v列， FA 系列 及 FT 系列產(chǎn)品均采用了 擺線針輪 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，由于 采 用了最新的設(shè)計(jì)理 論 。 RV 減速器是 近年來(lái)由 日本帝人公司推出的一種擺線傳動(dòng)，是由第一級(jí)普通漸開(kāi)線直齒輪減速器部分和第二級(jí) 針擺 輪減速器部分組合成的兩級(jí)行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 FA 高精度減速器是當(dāng)今世界上最新的傳動(dòng)裝置，它具有體積小．傳動(dòng)比范圍大．壽命長(zhǎng)、稽度保持穩(wěn)定、效率高等一系列的優(yōu)點(diǎn)．由于它 與 機(jī)器人中常用的諧波傳動(dòng) 相比 有較高 的疲勞強(qiáng)度、 大的 剛度和 長(zhǎng)的 壽命。 行星的齒廓不是線而是擺線。相對(duì)其他減速機(jī)，行星減速機(jī)具有高剛性，高精度，高傳動(dòng)比，高的扭矩 /體積比，終身免維修等特點(diǎn)。 （ 2) 輸入軸的轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)數(shù)為 1500 轉(zhuǎn) /分，在輸入功率大于 千瓦時(shí)建議采用 960轉(zhuǎn) /分的 6 級(jí)電機(jī)配套使用。 潤(rùn)滑 （ 1) 臥式擺線減速機(jī)在正常情況下采用油池潤(rùn)滑，油面高度保持在視油窗的中部即全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 可，在工作條件惡劣，環(huán)境溫度處于高溫時(shí)可采用循環(huán)潤(rùn)滑。放油時(shí)旋開(kāi)機(jī)座下部的油塞，即可放出油污，該減速機(jī)出廠時(shí)內(nèi)部無(wú)潤(rùn)滑油。 （ 3） 減速機(jī)上的吊環(huán)螺釘只限起吊減速機(jī)。 擺線針輪行星減速器的構(gòu)造 行星擺線針輪減速機(jī)全部傳動(dòng)裝置可分為三部分：輸入部分、輸出部分、減速部分。圖中圓 1 稱為滾圓，半徑為 r1；圓 2 稱為 基圓，半徑為 r2。 圖 齒輪齒廓齒廓的嚙合原理 上述兩圓純滾動(dòng)所產(chǎn)生的短幅外擺線 39。但是由于全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 與 39。整個(gè)過(guò)程中，滾圓 1 滾過(guò)的弧長(zhǎng)為 2? r1；而基圓滾過(guò)的弧長(zhǎng)為 2 2r? +AB。 一級(jí)減速比 6?HVi ～ 87，二級(jí)，三級(jí)串聯(lián)可獲得更大的減速比 （ 2) 結(jié)構(gòu)緊湊。其效率一般可達(dá) 90～ 94%。 由于擺線輪和針輪均采用優(yōu)質(zhì)材料，又經(jīng)過(guò)淬火處理提高了機(jī)械性能；加之針齒上加有套筒，使針齒與擺線輪之間的滾動(dòng)摩擦減小，故磨損小，壽命長(zhǎng)。 （ 2) 加工工藝復(fù)雜。 目前具有人工智能系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人即智能機(jī)器人還處于研究實(shí)驗(yàn)階段。采用的動(dòng)力源不同，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式也不同。就其控制方式，可分為分散控制和集中控制兩種類型。 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)分析 機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)的概念 目前，世界上已有許多工業(yè)機(jī)器人，其中大部分屬于 ―示教再現(xiàn) ‖型。 一般的機(jī)器人，它由機(jī)器人的機(jī)構(gòu)部分、傳感器組、控制部分及信息處理部分構(gòu)成。 如圖該機(jī)器人具有三自由度，及大臂的回轉(zhuǎn)、臂的左右的擺動(dòng)、臂的上線擺動(dòng)。然而，與一般情況不同的是，第三級(jí)斜齒輪直接固定在機(jī)座上，從而使其他的傳動(dòng)系統(tǒng)繞著它轉(zhuǎn)動(dòng)，且電動(dòng)機(jī)又固定在大臂上，所 以導(dǎo)致大臂帶著電動(dòng)機(jī)、減速箱一起作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。減速機(jī)構(gòu)采用由擺線輪，固定針輪和轉(zhuǎn)臂 H 組成的行星內(nèi)嚙合機(jī)構(gòu)，常用 PZ CZ =1，輸出機(jī)構(gòu)采用由擺線輪上的銷孔和輸出軸銷盤(pán)上的銷軸組成的銷孔式 W 機(jī)構(gòu)，最后的輸 出軸直接與第二臂相連，也就是說(shuō) 第二臂就是輸出軸。 圖 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)見(jiàn)圖 該機(jī)器人的三軸運(yùn)動(dòng)情況分別是： 第一軸：通過(guò)斜齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)大臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ 3） 第二軸： 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 012 /s，轉(zhuǎn)角范圍 0～ 015 /s。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 4 擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算和傳動(dòng)特點(diǎn) 擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算 擺線針輪行星傳動(dòng)屬于一種 KHV 型行星傳動(dòng)，如 圖所示 圖 擺線針輪行星傳動(dòng) 這種傳動(dòng)一般由減速機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)兩部分組成。 由于 0?pn 帶入式（ ）中得： ccp ccHHC zzz znnu ?????? （ ） 在輸出機(jī)構(gòu)中，由于擺線針輪裝在中心距為 a 的偏心套上作行星運(yùn)動(dòng)，為將擺線輪的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)銷孔和銷軸傳給輸出軸 V，擺線輪上的銷孔直徑 wd 應(yīng)大于柱銷上的銷套直徑 rwd ，并取差值 add rww 2?? 經(jīng)過(guò)銷孔和銷套是連續(xù)接觸，可將擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給輸出軸 V。1O 、銷孔中心 39。1O ⊥ O2 39。顯然，當(dāng)滾圓 2 繞固定圓 1 滾過(guò)全周長(zhǎng) 2? r2 時(shí)，該點(diǎn)便形成一條完整的外擺線。在擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)中，擺線輪 C 是以短幅外擺線 M1M3M5 作為理論齒廓的，而固定針輪 P 以 M1 作為理論齒形。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 5 擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 針輪行星輪系的材料 為減小傳動(dòng)尺寸和提高傳動(dòng)比元件的強(qiáng)度，擺線輪、針齒（套）和柱銷（套）應(yīng)采用高強(qiáng)度的材料（如 GCr15），并用熱處理方法提高工作表面的硬度。1k 取 39。cr mmzar cc 6767139。krr cbc?= ? (7) 嚙合齒距 np mmk apn ????? ? (8) 針齒套半徑 rpr 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 mmzkrr pprp in200 ????? (9) 針齒銷半徑 zpr mmrzp 4? (10) 擺線輪齒頂圓半徑 acr mmrarr rppac 9651100 ??????? (11) 擺線輪齒根圓半徑 fcr mmrarr rppfc 945110 0 ??????? (12) 擺線輪寬度 cb mmrb prc 1510 ????? ? 圓整后取 cb =18mm，校正后 ??r? (13) 擺線輪齒廓頂切驗(yàn)算 1005 ??prprr 查擺線輪理論齒廓的最小曲率半徑系數(shù)表（見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè) 531 ），查的 ?? ，而計(jì)算的 ? min? ,所以，擺線輪理論齒廓無(wú)頂切現(xiàn)象，滿足要求。4 1max? （ ） 而： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 max2FLLRA? （ ） 針齒銷上作用的最大彎矩為 1LRM A? （ ） 取 CC TT ? 得 m a x211m a x FLLLLRM A ?? （ ） 而式中 ???? ?cbL ????? 39。 ??cbL =18+9+4+10=45mm ( cbb??? =2718=9) mmLLL 63451821 ????? (2) 最大彎矩 NmmLLLzrk TM cp V 3 3 6 163 4 1 3 1 21m a x ??????? F? =150MPa (3) 校核彎曲應(yīng)力 M P adMzpF 33m a x ????? 因?yàn)?F? [ F? ],所以滿足要求。1k 13051239。pr mmzar pp 10 251239。cr 10050239。2k 根據(jù)針徑系數(shù) K2 薦用值，見(jiàn)前面的 表，取 39。? 擺線輪與針齒殼內(nèi)側(cè)端面間的間隙