【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 3，為 RA16013 軸承的結(jié)構(gòu)示意圖 (圖示為外圈與整體分離 )。 圖 3 RA16013 軸承的三維圖 在結(jié)構(gòu)上，考慮到 RV 減速器中， 17 針齒殼與 11 右端蓋固定不動(dòng)，而 13輸出盤(pán)與 11 右端蓋旋轉(zhuǎn)以及徑向載荷較大，因此采用了內(nèi)外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、以圓青島黃海學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 柱滾子作為傳動(dòng)主體的軸承。見(jiàn)圖 3， RV 減速器機(jī)構(gòu)采用了 120 個(gè)獨(dú)立的圓柱滾子，相互間呈十字交叉分布 [5]。 第三章 RV 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 機(jī)械手用減速器設(shè)計(jì)要求：體積小，高精度，高剛度，該減速器的主要技術(shù)指標(biāo)如下，見(jiàn)表 1： 表 1 電機(jī)的主要參數(shù) 系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩 15N? m 額定輸入轉(zhuǎn)速 100/ S? （ 500r/min） 空載輸入轉(zhuǎn)速 120/ S? （ 6000r/min） 傳動(dòng)比 300 輸出精度 6 連續(xù)工作時(shí)間 3h 額定電壓 重量 體積 97mmx46mmx45mm 安裝形式 軸輸入 軸輸出 工作溫度 40 ~55℃ ℃ 二級(jí)減速器的傳動(dòng)比 圖 4 傳動(dòng)比示意圖 見(jiàn)圖 4，圖中數(shù)字意義同圖 2。在差動(dòng)輪系求解傳動(dòng)比基本方法就是轉(zhuǎn)化輪系法，在 HW 代表行星架的前提下，再給整個(gè)輪系加一 個(gè)公共角速度 HW 的方案，使得機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為定軸傳動(dòng)后分析，然后第二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)部分作為輸入為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心軸，可以分開(kāi)計(jì)算后再合并。一級(jí)漸開(kāi)線行星齒輪主要是由 3 曲柄軸青島黃海學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 Ⅰ 作為系桿 H，在系統(tǒng)里添加一個(gè)公共角速度，在此同時(shí)，漸開(kāi)線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)將成為一個(gè)整體，被稱作為一個(gè)定軸輪系 [6]。第一級(jí)漸開(kāi)線中心齒輪與行星齒輪對(duì)行星架 H 的傳動(dòng)比為 ： H 1 H 2122 H 1W W ZI W W Z?? ? ?? () 式中 1Z —— 漸開(kāi)線中心齒輪齒數(shù)； 2Z —— 漸開(kāi)線行星齒輪齒數(shù)； 1W —— 漸開(kāi)線中心齒輪角速度； 2W —— 漸開(kāi)線行星齒輪角速度 。 一個(gè)差動(dòng)輪系主要是在以整個(gè)齒 輪加上一個(gè)公共角速度 HW 的前提下，一級(jí)擺線針輪行星機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化所得到的。于是得到針輪 I 角速度 55H HW W W??。在此過(guò)程中，可以計(jì)算出擺線輪 I 在漸開(kāi)線行星齒輪的自轉(zhuǎn)角速度為 55H HW W W??，物體在這種情況下只能做水平的運(yùn)動(dòng)，故 H4W0? ，得出是在其以輪心為中心，以曲柄偏心距為半徑做的圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度為 H2 2 HW W W??。同時(shí)，擺輪中心被當(dāng)作為一個(gè)假設(shè)的角速度 H22 HW W W??，它的動(dòng)力主要來(lái)自的系桿 H 帶動(dòng)。按照差動(dòng)輪系求解傳動(dòng)比的計(jì)算公式 ： ? ?, ,H H4H 5H 4 2 H45 HH5 5 2 H 4HWW ZW ( W W ) I W W W W W Z? ??? ? ?? ? ? () 式中 4Z —— 擺線輪 Ⅰ 齒數(shù)； 5Z —— 針輪 Ⅰ 齒數(shù)，且 54 Z Z 1??。 因 H4W0? ， H5 5 H H HW W W 0 W W? ? ? ? ? ?，代入式 得： 52HH 2 H 4Z0 ( W WW( )W W ) Z???? () 4 2 H 5 H Z ( W W ) Z W?? () ? ?4 H 5 4 2Z W Z Z W? ? ? () 即 2 4 HW Z W?? () 上式所得 ： 1 H 2H 5 1W W Z W Z Z? ??? () 得出 ： 青島黃海學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 125H1WZ1Z?? () 因?yàn)?H6WW? ，而且針輪固定，即 5W0? ，故 RV 傳動(dòng)比 516I 為 ： 5 16 121 6 1 6 56 5 H 1WW WZI I Z 1W W W Z?? ? ? ? ?? () 在這個(gè)過(guò)程中，需要對(duì)二級(jí)擺線齒輪進(jìn)行傳動(dòng)比運(yùn)算。二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)的系桿為 11 曲柄軸 Ⅱ ，在傳動(dòng)軸加上一個(gè)反向角速度，此時(shí)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后的少齒差行星運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為定軸傳動(dòng)，則 HHHH 1 0 H H 1 0 H H 91 0 9 HH9 H H 9 H H 1 0W W W W Z I W W W W Z??? ? ?， () 式中 9Z —— 擺線輪 Ⅱ 齒數(shù)； 5Z —— 針輪 Ⅱ 齒數(shù)，而且 10 9Z Z 1??。 同樣針輪 Ⅱ 固定，因此 9W0? ，將其代入 ()中即可求得， HH(即偏心曲柄軸 Ⅱ )與擺線輪 Ⅱ 的傳動(dòng)比為 ： 9 10HHH H ,1 0 1 1 1 2 1 01 0 9 1 0ZW I I ZW Z Z? ? ? ? ? ??， () 出于加工的方便性考慮，擺線輪 Ⅰ 與擺線輪 Ⅱ 的齒數(shù)相同，同時(shí)針齒 Ⅰ 和針齒 Ⅱ 的齒數(shù)也相同，因此 4 10ZZ? ， 59ZZ? 。又因?yàn)樵趯?shí)際設(shè)計(jì)中，構(gòu)件 9 與構(gòu)件 5 都在統(tǒng)一針齒殼 8 上，而針齒殼固定為機(jī)架，因此 951112 1112 II?， ， ，此 外由于構(gòu)件 6 與 Ⅱ 實(shí)際上為一體，因此傳動(dòng)比相乘 [7]。綜合以上， RV 二級(jí)減速傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 ： 5 5 91 12 16 11 12I I I??， ， 2541Z 1 Z ) ZZ( ?? () 當(dāng)傳動(dòng)比為 300 時(shí)，數(shù)學(xué)約束條件： 54Z Z 1??，凡為合適范圍內(nèi)的單數(shù)， 1Z必須滿足不根切， 1Z l7。同時(shí)為了中心輪與 兩 個(gè)行星輪能同步嚙合，則中心輪齒數(shù) 1Z 為 3 的倍數(shù)。 優(yōu)選的擺線齒輪數(shù)為 4Z 15? ， 1Z 21? ， 2Z 25? ，則 5112 II? ， 251 16 1521??? ? ? ? ? ?????? 負(fù)號(hào)表示減速器輸出與輸入方向相反，因此誤差可以接受 [8]。 擺線齒輪的計(jì)算 針擺傳動(dòng)是使用齒差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是針輪齒數(shù)與擺線輪齒數(shù)之間的相差為 1。青島黃海學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 在先前的設(shè)計(jì)中的傳動(dòng)效率低時(shí)，擺線齒輪在接觸面的磨損，強(qiáng)烈的受力不均衡，易發(fā)生針齒斷裂， 磨損等現(xiàn)象。在這種情況下，二齒差針擺傳動(dòng)能夠有效的解決這些問(wèn)題，避免了齒面的磨損斷裂，提高了整機(jī)的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有著良好的應(yīng)用前景 [9]。 擺線輪齒曲線方程為： 0 rp0 rpx r cos yy r sin yxy???? ??? () 其中 10 p bb10 p bbkx r s i nυ s i n ZυZ ky r c o sυ c o s Zυz? ????? ??? ? ????? ???????? () 1b21 1 b1b21 1 bk s i n Z υ sin υc os y1 k 2 k c os Z υ k c os Z υ c os υs i n y1 k 2 k c os Z υ?? ?? ?????? ??? ??? () 其中 p r 是針輪中心圓半徑， rpr 是針齒半徑， a Z 是擺線輪齒數(shù)， bZ 是針齒數(shù)目， 1k 為短幅系數(shù)， υ 為 s 相位角。 根據(jù) 節(jié)對(duì)小型 RV 二級(jí)傳動(dòng)的分析可知， RV 結(jié)構(gòu)與第二級(jí)擺線針輪結(jié)構(gòu)均采用的是針輪固定形式。同時(shí)擺線輪齒數(shù)相等，此處統(tǒng)一用擺線齒數(shù) a Z =15表示。則針齒齒數(shù) bZ = aZ +l=16，于是 ? ? 3p1 r 4 5 ~ 5 5 M v / 2? ， 又 Mv=15N m 則 1Mv = m 合理的選擇， pr 15mm? ，當(dāng)擺線輪針齒數(shù) aZ 和針輪直徑 p r 己定時(shí)，最理想的 1k ~ ? 。由于設(shè)計(jì)， bZ 16? ，初取 1k ? 。則偏心距 1k r p 0 .5 1 5 0 .4 6 8 8z b 1 6a ?? ? ?mm 所以 a 取值為 。則 1 a z b 0 .5 1 6k 0 .5 3 3 3r p 1 5?? ? ? 由公式： p2rp br π k sinrZ? ()青島黃海學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 計(jì)算得出 1k ? ，易得當(dāng) 2k1? 時(shí)，針齒在針輪中心圓 rpr 的圓周上布滿，沒(méi)有間隙。為了保證針齒安裝的可靠與針齒殼的強(qiáng)度， 2k 推薦值在 與 之間。又當(dāng)針徑 bZ 在 12 與 24 之間時(shí)， 2k 的薦用值在 左右。又因?yàn)樾⌒投?jí) RV 減速器采用無(wú)針