車用三軸五檔機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-10-28 21:14本頁(yè)面
【正文】 器的發(fā)展趨勢(shì)、相關(guān)技術(shù)的對(duì)比及市場(chǎng)前景。 機(jī)器手上的梯形齒減速器設(shè)計(jì) KI NAM 和李樹(shù)庭 * 機(jī)械工程系，中央大學(xué)，漢城 156756，韓國(guó) （手稿收到 2020 年 3 月 3 日； 2020 年 9 月 14 日修訂； 2020 年 11 月 11 日接受） 摘要 自動(dòng)化 就是 機(jī)器人 逐漸 地 取代 人 來(lái) 制造 生產(chǎn) 。曲線齒廓，如擺線或漸開(kāi)線齒廓 ，普遍使用于 精密減速 器中 。本研5 究提 出了一種具有直線梯形齒廓 的 減速器。 關(guān)鍵詞：機(jī)器人；梯形齒；減速器；軌跡 1． 簡(jiǎn)介 在許多類型的減速器 中行星 齒輪減速器與 諧波驅(qū)動(dòng)程序普遍適用于 機(jī)器人 中 。 擺線針輪行星傳動(dòng)由于其 和行星齒輪減速器相比有 結(jié)構(gòu)緊湊 、 重量輕 和傳動(dòng)比高等優(yōu)點(diǎn) 已從上世紀(jì) 30 年代流行 到 現(xiàn)在 ， 并其還有有機(jī)械傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn) [ 1 ]。 大多數(shù)用于自動(dòng)化制造 的 機(jī)器人采用兩個(gè)或三個(gè)關(guān)節(jié) 以上的 諧波 和 擺線驅(qū)動(dòng)器 作 為基礎(chǔ)的關(guān)節(jié)。即使 在很小的一個(gè) 階段 ， 諧波和擺線 減速器 也 可以表現(xiàn)出顯著的減速率，甚至由于其齒輪 嚙合率 好，其 能夠在大的轉(zhuǎn)矩 下 傳遞 很小的 尺寸； 因此， 它們主要用于機(jī)器人 上結(jié)構(gòu) 需求緊湊 ，承載能力大，控制精度高 的 位置 [ 5 ]。隨著 在諸如半導(dǎo)體 制造 業(yè) 和航天工業(yè)高功能 的 需求， 只有 持續(xù)發(fā)展 擺線諧波減速器 才 可以從 滿足用戶預(yù)期 的 需求。 在這項(xiàng)研究中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)器人的減速器，通過(guò)引入一種新的梯形齒形的概念，并進(jìn)行了齒形設(shè)計(jì)的程序，我們制造出樣機(jī)并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試。 通常， 擺線針輪減速器 可分為普通擺線針輪減速器或 包含行星齒輪 的 擺線針輪減速器 。在這里，不 同于普通 的擺線針輪減速器， 其 輸入軸從馬達(dá)（ ③ ） 輸入 動(dòng)力帶動(dòng)行星齒輪（ ② ）， 當(dāng) 偏心 軸（ ④ ）的行星齒輪 與 擺線齒輪（ ⑤ ） 齒牙相結(jié)合 的時(shí)候 ，最后 通過(guò)與內(nèi)齒輪的齒接觸齒（ ⑥ ）。 擺線針輪減速器內(nèi)的齒輪由一個(gè)引腳或行星齒輪組成，其對(duì)減速器產(chǎn)生了一個(gè)兩面的減速的影響，最近獲得了普及機(jī)器人 。 6 梯形齒廓 的 定義 齒輪的齒廓形狀一般有相應(yīng)的漸開(kāi)線和擺線 。 由于梯形齒廓的傳動(dòng)特點(diǎn)尚未深入研究，梯形齒廓迄今主要用于有擺線運(yùn)動(dòng)凸輪裝置 。 假設(shè)一個(gè)外齒輪的齒數(shù) Z1， 一個(gè)內(nèi)齒輪 Z2，和模塊的數(shù)量 m，外齒輪和 內(nèi)齒輪的基本 直徑分別 D1=MZ1 和 D2 = MZ2。 齒形大小是 πm，如圖 2 所示。 假設(shè)牙齒的中心落在起始點(diǎn)的外齒輪的齒形是梯形的定義，下列公式： 如下圖所示 ，我們可以同樣 的方式定義梯形齒廓；然而，偏心量 外齒輪的運(yùn)動(dòng) 也必須被認(rèn)為是在 位置的內(nèi)齒輪齒廓的定義。 齒廓的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 在擺線針輪減速機(jī) 中 ， 其 外齒輪具有偏心 凸輪運(yùn)動(dòng)。 圖 5 顯示的是 運(yùn)動(dòng)針軌跡 的 建模結(jié)果 。 Z1 和 Z2 分別表示內(nèi)、外齒輪的齒數(shù)。 r1?1 ??r2?2 φ1和 φ2分別表示內(nèi)、外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。 外齒輪的齒輪位置坐標(biāo)可以利用以下的那些計(jì)算方程 計(jì)算 ： 在上述方程 F M， M1， FP 和 MP2 分別表示 1φ角速度旋轉(zhuǎn)變換矩陣，對(duì)平移速度 ?E 翻譯轉(zhuǎn)換矩陣，和旋轉(zhuǎn)變換矩陣為 2φ角速度， 絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析是仿真程序必要的。 衰落系數(shù)的定義 使用下列方程軌跡確定在外齒輪中心的軌跡，設(shè)齒中心坐標(biāo)我（ XC， YC）： 在這里，定義如下： 齒形衰落系數(shù)λ的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)功能變化如表 1 所示 9 其中 表 1 顯示的為相對(duì)于衰落系數(shù)λ價(jià)值變化梯形齒形的軌跡的評(píng)估結(jié)果 當(dāng)λ = 1，齒面的端遇到干擾由于其位置的運(yùn)動(dòng)（如表 1 所示的紅圈（ B）） 由于牙齒的擺線運(yùn)動(dòng)時(shí) λ＜ 1 這種干擾越來(lái)越大（如表 1 所示的紅圈（一）） 10 然而，當(dāng)λ小于 1 時(shí)，因?yàn)檠例X接觸發(fā)生在相反的方向的齒輪運(yùn)動(dòng)，因而沒(méi)有干擾 機(jī)器人減速器的原型 圖 7 中所示為減水劑的原型機(jī)器 人，是基于我們以前制造的結(jié)果分析的 圖 7 11 圖 8 已知 剛度 為 609 nm / min 和電弧負(fù)載力矩測(cè)量為 1131 nm。 測(cè)定為 50 毫米沿半徑方向的標(biāo)準(zhǔn)距離。允許的最大平均輸出力矩為 700 nm，容許速度增加 /減少扭矩為 1250 nm，和允許的最大瞬時(shí)扭矩為 2500 nm。 12 無(wú)效行程 確定了齒廓設(shè)計(jì)的有效性，我們制造一個(gè)模型具有以下規(guī)格。 剛度的 需求 設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)，價(jià)值高的剛度的時(shí)刻 必須使用，因?yàn)槿绻麆偠炔粔蚋?，這 從而減少低頻率的精度 機(jī)器人，他們陷在附加載荷。 在這項(xiàng)研究中，基于進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 制造的試驗(yàn)臺(tái)（見(jiàn) 圖 9）測(cè)量的彎曲 一刻，有梯形的機(jī)器人減速力矩剛度 齒廓是大于 60
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1