【正文】 齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 dh ? ，故取 h=6mm，則軸環(huán)處的 直徑。 4）軸承端蓋的總寬度為 20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。303?z 由 3412 ?? zzi 4 30 ? ? ? 取 874?z mmmmm zd zd261873903034433 ???? ???? mmmma dd 261902 43 ????? mmmmb dd 909013 ???? ? 圓整后取 mmmm BB 95,90 34 ?? ee 24 表 1 高速級(jí)齒輪： 名 稱 代號(hào) 計(jì) 算 公 式 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 2 2 壓力角 ? 20 20 分度圓直徑 d zd m11?=2? 27=54 zd m22?=2? 109=218 齒頂高 ha 22121 ????? ? mhhh aaa 齒根高 hf 2)1()(21 ?????? ??? cmchhh aff 齒全高 h mchhha )2( *21 ?? ?? 齒頂圓直徑 da *11 ( 2 )aamdhz?? mhzdaa )2( *22 ?? 表 2 低速級(jí)齒 輪： 名 稱 代號(hào) 計(jì) 算 公 式 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 3 3 壓力角 ? 20 20 分度圓直徑 d zd m11?=3? 27=54 zd m22?=2? 109=218 齒頂高 ha 12 1 2 2a a amh h h ?? ? ? ? ? 齒根高 hf 2)1()(21 ?????? ??? cmchhh aff 齒全高 h mchhha )2( *21 ?? ?? 齒頂圓直徑 da *11 ( 2 )aamdhz?? mhzd aa )2( *22 ?? ee 25 4. 軸的設(shè)計(jì) 低速軸 求輸出軸上的功率 p3 轉(zhuǎn)速 n3 和轉(zhuǎn)矩 T3 若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率 ,則 mNrkWnpTinnppp?????????????9550m i n/33312233210223 ??? 求作用在齒輪上的力 因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 mmm zd 4 0 41 0 1444 ???? NNNFFFFdTFtantrt90814t a n3642t a n136614c o s20t a n3642c o st a n364240443????????????????????? 圓周力 Ft ,徑向力 Fr 及軸向力 Fa 的 初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑 .選取軸的材料為 45 鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 .根據(jù) 《機(jī)械 設(shè)計(jì)》第八版 表 153,取 1120?A ,于是得 mmnpAd 333330m i n ?????? 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 d12 .為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng) ,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào) . 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 TKT Aca 3? , 查表考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小 ,故取 ?KA ,則 : mmNmmNTKT Aca ?????? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件 ,查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 501420xx 或手冊 ,ee 26 選用 LX4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 ,其公稱轉(zhuǎn)矩為 2500000 mmN? .半聯(lián)軸器的孔徑mmd 551? ,故取 mmd 5021 ?? ,半聯(lián)軸器長度 L=112mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 mmL 841? . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件的裝配方案 圖 41 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)根據(jù)聯(lián)軸器 。 ? ? 1363.. 11 ???? FYY SaFa ? ??FYY SaFa 2 22 = 016 ?? 由此可知大齒輪的數(shù)值大。?KH? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 1013 查得 ??fK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 103 查得 ?? ?? HH KK .故載荷系數(shù) ?? ?? HHVA KKKKK 1? ? ? = （ 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式（ 1010a）得 ee 21 ?? 311 KddttK 33 ???? （ 7）計(jì)算模數(shù) ?? zdmn 11cos? 14c ????? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 1017） ? ?3 22112 c o s??? ???FSaFadnYYzYTm K ??? 確定計(jì)算參數(shù) （ 1）計(jì)算載荷系數(shù)。 mmNmmNn pT . 451 051 ???????? （ 5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 107 選取齒寬系數(shù) 1?d? （ 6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MPaZe ? （ 7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH 6001lim ?? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5002lim ?? 。 3材料選擇。 （ 2）提出了一種三環(huán)減速器支撐軸的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，分析了改進(jìn)支撐軸的彈性變形協(xié)調(diào)條件并建立了改進(jìn)結(jié)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)分析方程 [23]。為了使減速器能夠正常工作，除精確地設(shè)計(jì)出擺線輪齒廓外，還要求零件有很高的制造精度。但直到 1960 年以后，漸開線少齒差傳動(dòng)才得到迅速的發(fā)展。圓弧齒輪的設(shè)計(jì)原則和漸開線齒輪類似，它以漸開線齒輪作為研究基礎(chǔ)。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率 /體積（或重量）比值仍小。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度都有較大的提高，通用圓柱齒輪的制造精度可從JB17960 的 8～ 9級(jí)提高到 GB1009588 的 6級(jí)，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在 4～ 5 級(jí)。 但 目前超小型的減速器的研究成果尚不明顯 ，僅 在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大 [5]。當(dāng)今世界各國齒輪和齒輪減速器向著高承載能力、高齒面硬度、高轉(zhuǎn)速、高精度、高可靠性、高效率、低成本、低噪聲、標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化方向發(fā)展，即六高、二低、二化發(fā)展的總趨勢。總體上基礎(chǔ)工業(yè)薄弱，單元開發(fā)的技術(shù)支持軟弱，樣機(jī)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化進(jìn)程緩慢。具體體現(xiàn)在：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究不夠系統(tǒng)，從總體上影響了對機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)；我國尚無體現(xiàn)設(shè)計(jì)方法學(xué)的、自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型商用軟件棉世。在并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)研究方法上建樹頗多，如運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)法、少自由度并聯(lián)機(jī) 器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的螺旋法、主螺旋的識(shí)別和表示問題、一般線性奇異的研究等。在高速凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選定、基于模糊數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的方法、擺 動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面我國學(xué)者取得好的結(jié)果，擺動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)凸輪曲面的設(shè)計(jì)方法也有明顯的進(jìn)展?，F(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)更注重考慮多因素的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)分析，力求提高機(jī)器的實(shí)際工作效能。機(jī)電集成和融合成為新一帶機(jī)器的重要標(biāo)志。但是組成原理方面的研究尚 比較薄弱，還未能提出系統(tǒng)的理論，這在一定程度上影響到齒輪連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。其研究與分析的數(shù)學(xué)工具主要為拓?fù)鋵W(xué)、圖論、李代數(shù)、矩陣、旋量等。日本微機(jī)器計(jì)劃開發(fā)出由 5mm 5mm 模塊組成的模塊化微機(jī)器樣機(jī)，用于高密度細(xì)徑管線的表面檢查作業(yè)；作為器件，已經(jīng)開發(fā)出微連桿、微轉(zhuǎn)子、微關(guān)節(jié)、微彈簧、微齒輪、微夾鉗、微驅(qū)動(dòng)器等，微驅(qū)動(dòng)器是微機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。在并 聯(lián)機(jī)構(gòu)方面， 1965 年英國工程師 Stewart 發(fā)明了 6 自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)平臺(tái)， 1978 年著名教授 Hunt 提出 Stewart 機(jī)構(gòu)可以做并聯(lián)機(jī)器人，其理論基礎(chǔ)涉及空間多自由度多環(huán)機(jī)構(gòu)學(xué)的范疇。動(dòng)力學(xué)方面，擺動(dòng)力完全平衡的一般理論已經(jīng)相當(dāng)深入，如線性獨(dú)立向量法、擺動(dòng)力完全平衡的直接法和有限位置法（數(shù)值法）。相 應(yīng)于機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述及其結(jié)構(gòu)單元的劃分，分別采用回路約束法、桿 副約束法或ee 7 單開鏈約束法來建立易于自動(dòng)生成的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方程。 機(jī)構(gòu)學(xué)設(shè)計(jì)理論仍在不斷完善與發(fā)展。近年來機(jī)械學(xué)一項(xiàng)引人注目的進(jìn)展就是產(chǎn)生了一門特定的機(jī)械學(xué)科 — 機(jī)器人機(jī)械學(xué)，它是分析、設(shè)計(jì)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的科學(xué)，機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械有類同也有明顯的區(qū)別，它成為現(xiàn)代機(jī)械學(xué)中最活躍、最引人注目的分支之一。 機(jī)構(gòu)學(xué)研究的基本問題劃分為分析與綜合兩大類。當(dāng)然，與其他傳統(tǒng)學(xué)科一樣，隨著時(shí)代的進(jìn)步，機(jī)構(gòu)學(xué)的內(nèi)容、手段、方法已經(jīng)逐步更新和拓展?？捎行Ы档蛡鲃?dòng)零件制造成本的一類成型加工技術(shù)是傳動(dòng)零件近終成型加工技術(shù)。制造技術(shù)與傳動(dòng)裝置的靜動(dòng)態(tài)性能及成本密切相關(guān)。 （ 3）傳動(dòng)副的破壞機(jī)理及強(qiáng)度設(shè)計(jì)研究。 （ 2）傳動(dòng)副的新材料及表面處理研究。但隨著機(jī)械向高效、高速、精密、多功能方向發(fā)展、對傳動(dòng)機(jī)的功能和性能的要求也越來越高，而機(jī)械的工作性能、使用壽命、能源消耗、振動(dòng)噪聲等在很大程度上取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，因此世界各國都非常重視對傳動(dòng)系統(tǒng)的研究 [56]。 近年來國 內(nèi)部分研究單位相繼研制成功了一些新型傳動(dòng)裝置，如重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院研制的三環(huán)減速器、西安重型機(jī)械研究所和重鋼集團(tuán)機(jī)械制造有限公司研制的 RH 二ee 2 環(huán)減速器，已形成機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸推廣使用 [7]。由此可見，只要原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸出不能滿足工作機(jī)的要求，傳動(dòng)機(jī)的存在就是必然的 [1]。 基本仿真過程 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5 連桿凸輪減速 器的裝配和仿真 ................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 彈性均載環(huán)節(jié) ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 連桿凸輪減速器的結(jié)構(gòu) ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 凸輪壓力角與機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的力關(guān)系 ........... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 機(jī)構(gòu)的組成 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。ee 連桿凸輪減速器的運(yùn)動(dòng)仿真 作者： ee （ ee） 指導(dǎo)老師： ee [摘要 ]： 連桿凸輪減速器主要借助于一齒差原理、擺線針輪減速器和漸開線三環(huán)減速器的部分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制而成。 機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理分析 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 凸輪理論廓線壓力角 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主動(dòng)曲柄 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 連桿凸輪減速器與漸開線三環(huán)式減速器相比的優(yōu)點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 減速器的裝配 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 運(yùn)動(dòng)分析工作流程 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)分為機(jī)械傳動(dòng)、流體傳動(dòng)和電傳動(dòng)，機(jī)械傳動(dòng)由于其恒功率輸出，傳遞運(yùn)動(dòng)的精度高，速度響應(yīng)快，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，難于被其它傳動(dòng)完全替代，因而在多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)中仍然是主要的傳動(dòng)形式。以漸開線作為齒形的二、三環(huán)減速器，因傳動(dòng)比大，比以前通用的漸開線少齒差減速器省去輸出機(jī)構(gòu)且輸出軸剛性好，此外轉(zhuǎn)臂軸承由在行星輪內(nèi)尺寸受限制變?yōu)檗D(zhuǎn)臂軸承在行星輪外，尺寸不受限制，能顯著提高傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而作為一種新型傳動(dòng)出現(xiàn)在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。 我國的實(shí)情仍和發(fā)達(dá)國家存在較大的差距，主要表現(xiàn)在傳動(dòng)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能（如使用壽命和振動(dòng)噪聲等）、制造技術(shù)（高精度硬齒面滾齒 、輪齒數(shù)控三維修形、三維共軛曲面多坐標(biāo)數(shù)控加工等）、材料及熱處理（高強(qiáng)度新材料的使用、表面改性、復(fù)合表面處理及表面鍍層等）、潤滑及摩擦學(xué)設(shè)計(jì)（油品及添加劑、固體潤滑技術(shù)）等方ee 3 面。材料科學(xué)與技術(shù)是 21 世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域之一，各種新材料在機(jī)械傳動(dòng)中的應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)并繼續(xù)推動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和性能的提高。傳動(dòng)副元件表面顯微缺陷誘發(fā)的微點(diǎn)蝕及其在交變應(yīng)力下的三維裂紋擴(kuò)展，新材料和熱處理對微點(diǎn)蝕及裂紋擴(kuò)展的影響；傳動(dòng)副受載條件下的嚙合分析、齒間載荷分配及應(yīng)力分析，齒面修形與齒間載荷分配和應(yīng) 力強(qiáng)度的關(guān)系；傳動(dòng)系統(tǒng)中各元件等強(qiáng)度、等壽命設(shè)計(jì)等，是提高傳動(dòng)系統(tǒng)承載能力和使用壽命、減小傳動(dòng)系