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1、RV 減速器具有齒隙小,扭轉(zhuǎn)剛性大,減速比大,振動小以及在一定條件下 具有自鎖功能的傳動機(jī)械, 是最常用的減速機(jī)之一而且傳動效率高, 磨耗小, 使 用壽命長。 RV 減速器明顯的優(yōu)點,已廣泛用于機(jī)械手和其它機(jī)電一體化機(jī)械設(shè) 備中。本設(shè)計的底座旋轉(zhuǎn)采用 RV減速器傳動。
一般的RV減速器為二級減速機(jī)構(gòu): 一級減速機(jī)構(gòu)為行星齒輪減速機(jī)構(gòu), 通過輸入軸的旋轉(zhuǎn)將動力從輸入齒輪傳遞 到行星齒輪,按齒數(shù)比進(jìn)行減速,為第一級減速;
二級減速機(jī)構(gòu)為擺線級減速機(jī)構(gòu), 由行星輪帶動旋轉(zhuǎn)的偏心軸驅(qū)動兩個擺線盤 進(jìn)行偏心運動,擺線盤成 180°對稱安裝,使其受力均衡。偏心運動促使擺線盤 與放置在針齒殼上的針齒銷進(jìn)
2、行嚙合。 偏心軸旋轉(zhuǎn)一周, 擺線盤在相反方向上移 動一個針齒位。
在RV減速器的實際應(yīng)用中,不同的輸入和輸出方式可以得到不同的減速比, 其主要有三種輸入輸出固定方式:
1. 固定:針齒殼
輸入:輸入軸
輸出:輸出盤
減速比: i=1/R , R 速比值。
2. 固定:輸出盤
輸入:輸入軸
輸出:針齒殼
減速比: i=-1/ (R-1), R 速比值。
3. 固定:輸入軸
輸入:針齒殼
輸出:輸出盤
減速比: i= (R-1)/R, R 速比值。
其中速比值R可以按以下公式進(jìn)行計算:
Z2
p = 1 + — X Z4
式中: 一一行星輪齒數(shù);
Mi 輸
3、入齒輪齒數(shù);
弘一一針齒銷數(shù);
R――速比值。
本設(shè)計采用是最為常見的第一種輸入輸出固定方式, 針齒殼通過連接盤固定于機(jī) 器人的基座上,底座旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)通過平鍵傳動作為動力來源的輸入端, 而輸出 盤作為整個RV減速器的輸出端,將輸出盤與底座通過螺釘連接固定。
本設(shè)計中速比值R=1O0根據(jù)行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境選擇不同的輸入齒輪 齒數(shù),閉式齒輪傳動一般轉(zhuǎn)速較高,為了提高傳動的穩(wěn)定性,減小沖擊振動,通 常選擇齒數(shù)多一點的齒輪,輸入齒輪的齒數(shù)可取為 Z仁20~40,而開式(半開式)
齒輪傳動,由于輪齒的磨損失效為主要因素,因此輸入齒輪的齒數(shù)通常選用不多, 一般可以輸入齒輪的齒數(shù)Z1=1
4、7— 20,且為了防止齒輪嚙合時發(fā)生根切, 應(yīng)取Z1 > 17。本設(shè)計中的RV減速器的工作環(huán)境為封閉的減速箱內(nèi),且齒輪傳動的轉(zhuǎn)速 較高,因此選定輸入齒輪的齒數(shù) Z1為20。
設(shè)計本RV減速器的針齒銷數(shù)Z4=33,計算可得行星輪齒數(shù)Z2=60b
這里我們將底座旋轉(zhuǎn)的運動參數(shù)和力矩參數(shù),時間參數(shù)等歸納起來:
1. 啟動時負(fù)載轉(zhuǎn)矩:T仁
2. 穩(wěn)定時負(fù)載轉(zhuǎn)矩:T2=
3?停止時負(fù)載轉(zhuǎn)矩:T3= 舜時最大轉(zhuǎn)矩:Tem=
5. 啟動時平均轉(zhuǎn)速:N仁2500r/min
6. 穩(wěn)定時轉(zhuǎn)速:N2=3750 r/min
7. 停止時平均轉(zhuǎn)速:N3=2500r/min
8.加速時間:t仁
9
5、. 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時間:t2=
10. 減速時間:t3=
11. 徑向載荷:F仁1500N
12. 到徑向載荷作用點的距離:L1=240mm
13. 軸向載荷:F2=800N
14. 到軸向載荷作用點的距離:L2=120mm
15. 針齒數(shù):Z4=33
計算RV減速器的平均輸出轉(zhuǎn)矩Tm
10
ll>
— 3 t| X j X "*■ X X Tj
10 10
7 + t3 X N3 X T3?
況 + g X Ng 卜 I3 X N3
ID
10 10 10
0.2 X 2500 X 43 + 0.5 X 3750 X 23 十 0.2 X 2500 X 3.23
6、0.2 X 2500 + D. 5 X 3750 + (J. 2 X 2500
2. OJN. M
計算RV減速器的平均輸出轉(zhuǎn)速Nm
ti X N| + t3 X N2 + t3 X N3
3194r\ min
0.2 X 2500 + 0.5 X 3750 + 0. 2 X 2500
0 2〈 0.5 + 0.2
RV減速器運轉(zhuǎn)時,負(fù)載力矩和軸向載荷必須要小于減速器的允許值。
計算負(fù)載力矩校核
=Fj X
1500 X
210.
+ 800 X 0. 12
-GldN. M
已知RV減速器在保證5000r/min和6000H的壽命條件下,其負(fù)載力矩為, 因此本設(shè)計中的RV減速器的負(fù)載力矩滿足實際使用要求。