【正文】 表面未強(qiáng)化處理（2）計(jì)算截面上的應(yīng)力 截面的抗彎截面模量由軸徑d=40mm，查表1015得：彎曲應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力，彎曲應(yīng)力幅，平均應(yīng)力：。 （3）彎曲安全系數(shù) 按公式（107）計(jì)算，查表（1014）得等效系數(shù)。 彎曲安全系數(shù)：故，曲柄軸的設(shè)計(jì)合適。 轉(zhuǎn)臂軸承的校核 由轉(zhuǎn)臂軸承對(duì)擺線(xiàn)輪的作用力可知，轉(zhuǎn)臂軸承受到的徑向力為：由于圓柱滾子軸承承受的徑向載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸向載荷，故基本額定壽命為：式中 ——溫度系數(shù)，軸承工作在正常溫度下工作，； ——載荷系數(shù)，中等沖擊振動(dòng)，； n——軸承的最大轉(zhuǎn)速，由于擺線(xiàn)輪既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)，所以n=； ——軸承的額定動(dòng)載荷，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知。計(jì)算可知：故，轉(zhuǎn)臂軸承選擇合適。 曲柄軸支撐軸承的校核由于選擇的軸承32305，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知計(jì)算系數(shù)Y=2，Y0=，e=；軸承的內(nèi)部軸向力：故軸承2被壓緊，而軸承1被放松；故FA1=；FA2=2320N 軸承受到的當(dāng)量動(dòng)載荷為：所以：由受力分析可知：圖346 軸承的受力圖示可知計(jì)算軸承的基本額定壽命：式中 ——溫度系數(shù)，軸承工作在正常溫度下工作，； ——載荷系數(shù)，中等沖擊振動(dòng)，； n——軸承的最大轉(zhuǎn)速，由于擺線(xiàn)輪既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)，所以n=； ——軸承的額定動(dòng)載荷，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知。 計(jì)算可得：故，支撐軸承選擇合適。 平鍵連接的強(qiáng)度校核 平鍵連接的實(shí)效形式通常有較弱零件（通常為輪轂）工作面被壓潰、磨損和鍵的剪斷等。對(duì)于實(shí)際采用的材料組合和標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)說(shuō)，壓潰和磨損是主要失效形式，所以通常只進(jìn)行鍵連接的擠壓強(qiáng)度和耐磨性計(jì)算。 假設(shè)工作壓力沿鍵的長(zhǎng)度和高度均勻分布； 靜連接時(shí)：式中 ——鍵連接工作表面的擠壓應(yīng)力，MPa； T——轉(zhuǎn)矩，Nm； d——軸的直徑，mm； l——鍵的工作長(zhǎng)度，mm； k——鍵與輪轂接觸高度，mm； ——許用擠壓應(yīng)力，MPa。本次校驗(yàn)的是曲柄軸與行星齒輪連接處的A型平鍵，由于傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，故采取的是兩個(gè)平鍵，并且分布于軸的直徑的兩端。T=m，d=20mm，l=12mm，k=。故靜連接時(shí)該平鍵的抵抗擠壓應(yīng)力這種失效形式合適。 動(dòng)連接時(shí)：式中 p——鍵連接工作表面的壓力，MPa； [p]——許用壓力，MPa。故動(dòng)連接也是合適的。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 醫(yī)用機(jī)械臂RV減速器傳動(dòng)效率的分析計(jì)算4 醫(yī)用機(jī)械臂RV減速器傳動(dòng)效率的分析計(jì)算 RV減速器是由擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)減速器演變過(guò)來(lái)的，因此計(jì)算RV減速器的傳動(dòng)效率可根據(jù)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)的傳動(dòng)效率公式來(lái)計(jì)算。 設(shè)轉(zhuǎn)臂H為主動(dòng)件時(shí)，當(dāng)針輪P固定時(shí)，輸出軸V輸出，其效率公式為[26]：其中上式中為轉(zhuǎn)臂H固定時(shí)的功率損失系數(shù)，主要包括三部分，即：式中 ——轉(zhuǎn)臂固定時(shí)，擺線(xiàn)輪與針輪齒廓間的嚙合損失系數(shù)； ——輸出機(jī)構(gòu)的損失系數(shù)； ——軸承的損失系數(shù)。 對(duì)于圓柱（直齒和斜齒）齒輪的傳動(dòng)效率，當(dāng)只考慮嚙合的摩擦損失時(shí)，由機(jī)械原理可得如下的計(jì)算式：式中 ——嚙合損失系數(shù)； ——重合度系數(shù)； f——摩擦系數(shù)，； Z1——小齒輪的齒數(shù)； Z2——大齒輪齒數(shù)。 綜合兩部分可知，RV減速器的傳動(dòng)效率為：?擺線(xiàn)輪與針輪的嚙合損失系數(shù)[25]嚙合損失系數(shù)反映擺線(xiàn)輪與針齒接觸處的功率損失程度，主要包括兩部分，即針齒套與擺線(xiàn)輪齒面間的摩擦功率損失、針齒銷(xiāo)與針齒套之間的摩擦功率損失。式中 ——計(jì)算系數(shù)，其值根據(jù)短幅系數(shù)K1取得，查圖8—17,得 ——摩擦系數(shù)，可取下面兩值中的較小值。 1）轉(zhuǎn)換摩擦系數(shù)式中 ——針齒套和針齒銷(xiāo)之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，重載短期工作時(shí)可取 ； ——針齒銷(xiāo)的外圓半徑， ——針齒套的外圓半徑，由此可得 2）擺線(xiàn)輪與針齒嚙合的滑動(dòng)摩擦系數(shù)f 針齒嚙合的滑動(dòng)摩擦系數(shù)f與嚙合區(qū)兩齒廓的綜合滾動(dòng)速度有直接關(guān)系，查圖可知f=。故 得擺線(xiàn)輪與針輪嚙合損失系數(shù)為： ?輸出結(jié)構(gòu)的損失系數(shù) 輸出結(jié)構(gòu)的功率損失，即扇形軸與擺線(xiàn)輪孔之間的摩擦功率損失。式中 ——摩擦系數(shù)，同理，查圖可知=。所以得輸出結(jié)構(gòu)的損失系數(shù)為： ?軸承的損失系數(shù) 軸承的功率損失以轉(zhuǎn)臂軸承為主，其他軸承的損失可按前者的25%來(lái)考慮，損失系數(shù)的計(jì)算公式如下：式中 k——滾動(dòng)摩擦系數(shù)，k=； ——轉(zhuǎn)臂軸承內(nèi)滾道直徑，mm； d——滾動(dòng)體直徑，d=14mm。所以軸承的損失系數(shù)為： =由于有幾對(duì)軸承可乘系數(shù)3，故綜上，擺線(xiàn)針輪部分的損失系數(shù)為： =總體的擺線(xiàn)針輪部分的傳動(dòng)效率為： = 對(duì)于中心齒輪與行星齒輪的傳動(dòng)效率可知：式中 ——嚙合損失系數(shù)，； ——重合度系數(shù)； f——摩擦系數(shù)，； Z1——小齒輪的齒數(shù)； Z2——大齒輪齒數(shù)。 齒輪間的傳動(dòng)效率：綜合，RV減速器的傳動(dòng)效率：3重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 總結(jié)與展望5 總結(jié)與展望 RV減速器是一款有著廣闊前景的傳動(dòng)裝置，但目前為止，國(guó)內(nèi)對(duì)其的研究還不夠深入，不夠精深。因此，本論文的目的是旨在設(shè)計(jì)出一款醫(yī)用大型機(jī)械臂RV減速器。 本論文首先明確了論文的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并尋找了相關(guān)資料，深透了解了RV傳動(dòng)的基本原理。針對(duì)RV減速器是源于擺線(xiàn)針輪減速器發(fā)展起來(lái)的一款減速器。因此，根據(jù)擺線(xiàn)針輪減速器在輸出機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)臂軸承等兩個(gè)主要弱點(diǎn)，提出了改進(jìn)意見(jiàn)，并且在針齒使用針齒套來(lái)變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦使得提高了減速器的效率值。然后，本論文依據(jù)醫(yī)用機(jī)械臂的設(shè)計(jì)要求，分別計(jì)算出RV減速器的各個(gè)性能參數(shù)，據(jù)此設(shè)計(jì)出了各個(gè)零件的具體尺寸，并對(duì)一些主要的薄弱零件進(jìn)行了嚴(yán)格的強(qiáng)度校核。最后在結(jié)合擺線(xiàn)針輪減速器的傳動(dòng)效率計(jì)算公式計(jì)算出了醫(yī)用機(jī)械臂RV減速器的傳動(dòng)效率值為。 最后借助AutoCAD軟件畫(huà)出了RV減速器的裝配圖和各個(gè)零件的零件圖。具體的圖紙見(jiàn)附圖。 RV傳動(dòng)是一種新型傳動(dòng)類(lèi)型，因此對(duì)它的的研究工作還須深入研究。本論文僅是設(shè)計(jì)出了醫(yī)用機(jī)械臂RV減速器，具體的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能的測(cè)試、RV減速器的傳動(dòng)精度的測(cè)試、三維模型的虛擬仿真以及應(yīng)用在醫(yī)用機(jī)械臂中的調(diào)試等工作將是接下來(lái)要做的工作。1重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 致謝致 謝 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)積累在畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了體現(xiàn)，算是對(duì)自己的“檢驗(yàn)”。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師黃忠全老師的傾心指導(dǎo)下和幫助下完成的。黃老師在論文的開(kāi)題階段給了我很深的印象，淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的思維讓我望塵莫及。在此特向黃老師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意，感謝黃老師對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，并表達(dá)我最誠(chéng)摯的謝意。轉(zhuǎn)眼間，自己接受學(xué)校教育就要結(jié)束了，就要進(jìn)入社會(huì)，實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值的時(shí)候了。很感謝大學(xué)四年老師、同學(xué)、朋友給我的指導(dǎo)和幫助，同時(shí)也感謝我的同學(xué)們、朋友，陪伴我度過(guò)了青春的四年，是我最美好的四年。最后，感謝重慶大學(xué)給了我一個(gè)很好的教育機(jī)會(huì)和一個(gè)完美平臺(tái)展示自己。42重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參 考 文 獻(xiàn)[1] :71[2] 王樹(shù)國(guó)，戰(zhàn)強(qiáng)，[3] (4):3738. 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