【正文】 pr mmzar pp 10 251239。cr 10050239。1k 13051239。2k 根據(jù)針徑系數(shù) K2 薦用值，見(jiàn)前面的 表，取 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。? 擺線輪與針齒殼內(nèi)側(cè)端面間的間隙 ?針齒殼端部壁厚。4 1max? （ ） 而： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 max2FLLRA? （ ） 針齒銷(xiāo)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。 (6) 軸承相對(duì)轉(zhuǎn)速 n runnn HH 1 01 5671 00 01 00 0 ?????/min (7) 軸承壽命 hL hPCnL h 531063106 5 0 91 0 5 0 0 01 0 1 560 106010 ????????????????? 因?yàn)樗蟮玫妮S承壽命 hL 》 15000h,所以滿足要求。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(zhuān)業(yè)都有 mmzkrr pprp in200 ????? (9) 針齒銷(xiāo)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。pr mmzar pp 6868139。cr mmzar cc 6767139。2k 53 針齒系數(shù) K2 薦用值表 PZ 12 12～ 24 24～ 36 36～ 60 60～ 88 K2 ～ ～ 2～ ～ ～ 取 39。1k 取 39。輪系的主要零件的推薦材料和許用應(yīng)力如表 51 表 51 輪系的主要零件的推薦材料和許用應(yīng)力 零件名稱(chēng) 推薦材料 硬度 許用應(yīng)力 擺線輪 GCr15 HRC60～ 64 針齒輪 GCr25SiMn HRC58～ 62 HP? =850～ 1200 針齒銷(xiāo) GCr15 HRC58～ 62 FP? =850～ 1200 柱銷(xiāo) GCr15 HRC58～ 62 FP? =850～ 1200 套銷(xiāo) GCr15 HRC56～ 60 雙偏心套 45 輸入軸 45 HB220～ 250 輸出軸 45 HB220～ 250 針齒殼 HT200 HT300 機(jī)座 ZG25 ZG25 HT200 根據(jù)此表，擺線輪、針齒（套）和柱銷(xiāo)（套）采用 GCr15，而偏心套、輸入軸、輸出軸采用 45 號(hào)鋼，針齒殼采用 HT200。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)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(xiāo)（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。因而，以擺線輪的理論齒廓上個(gè)點(diǎn)為圓心，以 rpr 為半徑作圓。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。如果該點(diǎn)位于滾圓的圓周上，如 P1 點(diǎn)所示，由 P1 形成的外擺線 P1P2P3P5 稱(chēng)為普通外擺線。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。 所以，不管擺線輪和輸出軸轉(zhuǎn)到任何位置，二者的角速度總是相等的，即 1?? VcCV nnu 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 嚙合的齒廓形成原理 圖 擺線行星輪的齒廓曲線 如圖所示，一半徑 r1 的圓 1 作固定圓，用半徑 r2 的圓 2 作滾動(dòng)圓套在固定圓 1 上，兩圓的中心距離 a=r2r1。1O ⊥ O2 39。1O 39。1O 、銷(xiāo)孔中心 39。1O 39。 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(xiāo)孔和銷(xiāo)軸傳給輸出軸 V，擺線輪上的銷(xiāo)孔直徑 wd 應(yīng)大于柱銷(xiāo)上的銷(xiāo)套直徑 rwd ，并取差值 add rww 2?? 經(jīng)過(guò)銷(xiāo)孔和銷(xiāo)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。 擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比可用行星輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)求出。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)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。 (5) 工作負(fù)荷為： 5 ㎏（最遠(yuǎn)距離時(shí)） 。 （ 3） 第二軸： 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 012 /s，轉(zhuǎn)角范圍 0～ 015 /s。 第三軸：通過(guò)擺線針輪行星齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)第三臂的擺動(dòng)。 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)。 機(jī)器人的設(shè)計(jì)分析及總體方案的確定 設(shè)計(jì)的任務(wù)要求 本次設(shè)計(jì)是針對(duì)三軸工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。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(xiāo)孔和輸出軸銷(xiāo)盤(pán)上的銷(xiāo)軸組成的銷(xiāo)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。為了減輕重量及結(jié)構(gòu)緊湊，此傳動(dòng)系統(tǒng)則采用擺線針輪行星齒輪傳動(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)。 圖 三軸工業(yè)機(jī)器人效果總圖 機(jī)器人的傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 圖 工業(yè)機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu) 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 第一軸 圖 大臂機(jī)構(gòu)圖 第一臂，也即大臂，該手臂實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 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)。在工業(yè)機(jī)器人的控制裝置中，有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、 PTP 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)和 CP 運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)的記憶裝置和定位控制電路等。 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。不少?lài)?guó)家正在積極研究具有觀察、觸覺(jué)等功能的機(jī)器人，并取得不少成果，但全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 是，真正將這些成果應(yīng)用于實(shí)際的還為數(shù)不多。 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。 圖 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的具體組成圖 工業(yè)機(jī)器人的基本機(jī)能組成 設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人就是通過(guò)設(shè)計(jì)，恰好的賦予工業(yè)機(jī)器人某些機(jī)能，以便使機(jī)器人能夠自動(dòng)的完成給定的操作。就其控制方式，可分為分散控制和集中控制兩種類(lèi)型。 （ 3) 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手的指揮系統(tǒng)，它他控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，讓執(zhí)行系統(tǒng)按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作、并檢測(cè)其正確與否。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。 （ 1) 執(zhí)行系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人完成握取工件實(shí)所需的各種運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件，包括；手部、腕部、臂部，還有機(jī)身和行走機(jī)構(gòu)。 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。 擺線輪行星傳動(dòng)以其多方面的有點(diǎn)取代了一些笨重龐大的傳動(dòng)裝置，在機(jī)械傳動(dòng)中具有及其重要的作用，從而日益受到世界各國(guó)的重視，在軍工、礦山、冶金、化工、造船等工業(yè)部門(mén)的機(jī)械設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。 （ 2) 加工工藝復(fù)雜。 其缺點(diǎn)在于 : (1) 制造成本高。 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)。由于采 用短幅外擺線作為行星輪的齒廓，增大了齒廓的曲率半徑，從而使輪齒的接觸強(qiáng)度得到提高，使其比漸開(kāi)線少齒差傳動(dòng)更能承受過(guò)載和沖擊。其效率一般可達(dá) 90～ 94%。 （ 3) 傳動(dòng)效率高。 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。由于是一齒差行星傳動(dòng)，故其傳動(dòng)比 2ziHV ?? 。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。 當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，由于擺線輪上齒廓曲線特點(diǎn)及其受針輪上針齒限制之故，擺線輪的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為既有公轉(zhuǎn)，又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動(dòng)，在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時(shí)，偏心套也轉(zhuǎn)動(dòng)一周，擺線輪由于相反方向上轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒差從而的到 減速，再借助 W 輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)銷(xiāo)軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。但是由于全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 與 39。ec 和 M 分別作為圓 2 與圓 1 上的齒廓，那么可將圓 圓 1 作為保持純滾動(dòng)的兩個(gè)節(jié)圓，而用 39。 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。而在滾圓外與滾圓相固連的一點(diǎn) M 在基圓上所描述的軌跡 39。圖中圓 1 稱(chēng)為滾圓，半徑為 r1；圓 2 稱(chēng)為 基圓，半徑為 r2。從結(jié)構(gòu)上講，擺線針輪行星傳動(dòng)由四部分組成，即針輪、擺線行星輪、系桿 H 和輸出機(jī)構(gòu) W。 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。校準(zhǔn)裝動(dòng)軸的同心度不應(yīng)超過(guò)聯(lián)軸器所允許的范圍。 （ 3） 減速機(jī)上的吊環(huán)螺釘只限起吊減速機(jī)。 安裝 （ 1） 在擺線針輪減速機(jī)的輸出軸上安裝聯(lián)軸器、皮帶輪、鏈輪等連接件時(shí)不允許采用直接錘擊方式，因?yàn)闇p速機(jī)的輸出軸結(jié)構(gòu)不能承受軸向的錘擊力，可用軸端螺孔旋入螺釘壓入聯(lián)結(jié)件。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） 立式安裝行星擺線針輪減速機(jī)要嚴(yán)防油泵斷油，一避免減速機(jī)的部件損壞。 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(zhuān)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。在安裝是最大的水平傾斜角一般小于 015 ，在超過(guò) 015 時(shí)應(yīng)