SMC2-187型擺線針輪行星 傳動(dòng)的設(shè)計(jì),,答辯內(nèi)容介紹,開(kāi)發(fā)背景介紹總體設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì),受力分析及強(qiáng)度校核三維造型設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)總結(jié),,開(kāi)發(fā)背景介紹,擺線針輪行星傳動(dòng)的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)意義小型及微型機(jī)械作為一種節(jié)能、低耗和技術(shù)密集型的高新技術(shù),已成為人們?cè)谛⌒图拔⑿头秶鷥?nèi)認(rèn)識(shí)和改造普通機(jī)械傳動(dòng)的一種新型工具?,F(xiàn)今已收到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家及發(fā)展中國(guó)家科技界、產(chǎn)業(yè)界及政府部門(mén)的廣泛重視,并已投入了大量的人力和財(cái)力進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。,開(kāi)發(fā)背景介紹,擺線針輪行星傳動(dòng)的系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家政府為了滿足未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,利用軍事技術(shù)等方面的優(yōu)勢(shì),已將小型及微型機(jī)電系統(tǒng)作為戰(zhàn)略性的研究領(lǐng)域之一 。 我國(guó)小型及微型系統(tǒng)研究起步也不晚,已經(jīng)建立了一些較為先進(jìn)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)施,并在基礎(chǔ)研究和相關(guān)技術(shù)方面取得了一些有特色的成果,有些已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。,總體設(shè)計(jì),擺線針輪行星傳動(dòng),通常是由一個(gè)針輪、一個(gè)系桿和一個(gè)傳遞擺線輪自轉(zhuǎn)的偏心輸出機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。由于擺線輪與針輪的齒數(shù)通常相差為一個(gè)齒,所以稱為一齒差擺線針輪行星傳動(dòng)。它主要由轉(zhuǎn)臂、擺線輪、針輪和輸出機(jī)構(gòu)四部分組成。,二級(jí)超小型擺線針輪行星 傳動(dòng)減速器的結(jié)構(gòu)圖,二級(jí)超小型擺線針輪行星 傳動(dòng)減速器二維裝配圖,1、輸出法蘭II,13擺線輪I,12、針齒I,11、擺線輪I,10、中間支撐,9、針齒II,8、擺線輪II,7、外殼,6、偏心體,5、微型軸承,4、微型軸承,3、微型軸承,2、端蓋,三維造型設(shè)計(jì),三維造型設(shè)計(jì),參數(shù)設(shè)計(jì),一級(jí)擺線針輪行星傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比范圍為11至119。當(dāng)傳動(dòng)比小于17時(shí),可以根據(jù)要求采用二齒差結(jié)構(gòu),傳動(dòng)比大于等于43時(shí),針齒可以采用抽齒結(jié)構(gòu)。兩級(jí)小型擺線針輪行星傳動(dòng)減速器的外形尺寸和一級(jí)傳動(dòng)相比較體積并沒(méi)有增加多少,而輸出轉(zhuǎn)速又可以達(dá)到用戶的需要,減速比從121到14161之間均可以實(shí)現(xiàn)。,一級(jí)傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì),首先要確定擺線輪上柱銷直徑,柱銷的直徑由柱銷的彎曲強(qiáng)度條件決定,在這里粗取柱銷的直徑為1.5mm 則輸出法蘭上柱銷孔的直徑:2.5mm 輸出機(jī)構(gòu)柱銷孔中心圓直徑:16mm 取柱銷個(gè)數(shù)為6個(gè) 擺線輪齒頂圓半徑11.5mm 擺線輪齒根圓半徑10.5mm,二級(jí)傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì),首先要確定擺線輪上柱銷直徑,柱銷的直徑由柱銷的彎曲強(qiáng)度條件決定,在這里粗取柱銷的直徑為1.5mm 則輸出法蘭上柱銷孔的直徑:2.2mm 輸出機(jī)構(gòu)柱銷孔中心圓直徑:16.5mm 取柱銷個(gè)數(shù)為6個(gè) 擺線輪齒頂圓半徑11.85mm 擺線輪齒根圓半徑11.15mm,受力分析及強(qiáng)度校核,設(shè)計(jì)超小型兩級(jí)擺線針輪行星傳動(dòng)減速器時(shí),為了確定齒面的接觸強(qiáng)度、輸出機(jī)構(gòu)銷軸的彎曲強(qiáng)度和轉(zhuǎn)臂軸承的壽命等,都需要計(jì)算擺線輪上所受的力,以保證機(jī)器的正常使用。 同時(shí)設(shè)計(jì)超小型兩級(jí)擺線針輪行星傳動(dòng)減速器時(shí),既要保證減速器的尺寸盡量小,結(jié)構(gòu)緊湊,又要保證有足夠的強(qiáng)度,因此必須 對(duì)主要零件進(jìn)行強(qiáng)度校核。,受力分析,擺線輪在工作中主要受三種力:內(nèi)齒輪圓弧齒廓與擺線輪輪齒嚙合的作用力;輸出機(jī)構(gòu)銷孔對(duì)擺線輪的作用力;轉(zhuǎn)臂軸承對(duì)擺線輪的作用力。 除了受接觸變形影響意外,還受制造誤差、嚙合間隙等的影響。為了便于分析,假定傳動(dòng)中沒(méi)有裝配間隙,不考慮摩擦因素等。,強(qiáng)度校核,為了減小傳動(dòng)件的尺寸,擺線輪常用軸承鋼GCr15、GCr15SiMn,表面硬度HRC60~64,針齒銷、柱銷及柱銷套采用GCr15,表面硬度HRC58~62。 擺線針輪行星傳動(dòng)中,各主要件的實(shí)效形式有:擺線輪齒與針齒表面的疲勞點(diǎn)蝕和膠合;輸出機(jī)構(gòu)柱銷與針齒銷的彎曲折斷,轉(zhuǎn)臂軸承的疲勞點(diǎn)蝕等。,受力分析與強(qiáng)度校核計(jì)算程序界面圖,一級(jí)傳動(dòng)受力分析與 強(qiáng)度校核程序計(jì)算結(jié)果圖,一級(jí)傳動(dòng)受力分析與 強(qiáng)度校核程序計(jì)算結(jié)果圖,三維造型設(shè)計(jì),三維實(shí)體造型可以將用戶的設(shè)計(jì)思想以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來(lái)。在前面的設(shè)計(jì)中,已經(jīng)確定了超小型兩級(jí)擺線針輪行星傳動(dòng)減速器的主要構(gòu)件、形狀和尺寸,為了驗(yàn)證零部件設(shè)計(jì)的正確性,我利用了國(guó)際上流行的工程軟件Pro/ENGINERER 3.0對(duì)所涉及的減速器零部件進(jìn)行三維實(shí)體造型,并裝配出整機(jī)模型,最后將三維零件圖和裝配圖轉(zhuǎn)化為二維的CAD工程圖。,擺線輪I ProE三維造型圖,擺線輪II ProE三維造型圖,端蓋 ProE三維造型圖,輸出法蘭 I ProE三維造型圖,輸出法蘭 II ProE三維造型圖,偏心體 ProE三維造型圖,箱體 ProE三維造型圖,轉(zhuǎn)臂軸承 ProE三維造型圖,針齒I ProE三維造型圖,針齒II ProE三維造型圖,設(shè)計(jì)總結(jié),本課題主要研究?jī)杉?jí)超小型擺線針輪行星傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì),本人在分析現(xiàn)有機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)上,并對(duì)超小型擺線針輪行星傳動(dòng)減速器結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行學(xué)習(xí)、理解的基礎(chǔ)上,重新進(jìn)行超小型擺線針輪行星傳動(dòng)減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),通過(guò)幾何參數(shù)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核,達(dá)到了本課題的要求。,再 見(jiàn),2008年6月,