畢業(yè)論文終稿-基于proe的擺線針輪減速器創(chuàng)新設(shè)計含仿真設(shè)計[下載就送全套CAD圖紙 答辯通過]

需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目錄目錄II第1章緒論411國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀412課題研究內(nèi)容4第2章擺線針輪減速器總體設(shè)計521擺線針輪減速器的傳動原理與結(jié)構(gòu)特點5211擺線針輪的傳動原理5212擺線針輪減速器的結(jié)構(gòu)特點6213擺線針輪傳動的嚙合原理7214擺線輪的齒廓曲線與齒廓方程10215擺線輪齒廓曲率半徑1122擺線針輪傳動的受力分析12221針齒與擺線輪齒嚙合時的作用力12222輸出機構(gòu)的柱銷（套）作用于擺線輪上的力15223轉(zhuǎn)臂軸承的作用力1623擺線針輪行星減速器主要強度件的計算17231齒面接觸強度計算17232針齒抗彎曲強度計算及剛度計算17233轉(zhuǎn)臂軸承選擇18234輸出機構(gòu)柱銷強度計算18第3章擺線針輪減速器的設(shè)計計算1931擺線輪、針齒、柱銷的計算1932輸出軸的計算2233輸入軸的計算2634潤滑與密封30結(jié)論31參考文獻322圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯4圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯6圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯第1章緒論11國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀美國國家自然科學(xué)基金。先進研究計劃中心。國防部等投資14億美元進行小型及微型機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)研究，美國國家自然科學(xué)基金會預(yù)言小型及微型機械將成為新興的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)，將能引起一場新的產(chǎn)業(yè)革命。美國的大學(xué)、國家實驗室和公司已有大量的MEMS研究小組，并有幾種實用化的MEMS產(chǎn)品進入市場。歐共體為了加強各國之間的組織和合作，成立了多功能小型及微型系統(tǒng)研究合作機構(gòu)（NEXUS）組織。德國制定微機械系統(tǒng)技術(shù)計劃，并發(fā)展了一種用于小型及細微加工的LIGA技術(shù)。我國擺線針輪減速機研究起步也不晚，已經(jīng)建立了一些較為先進的基礎(chǔ)實驗設(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)達到國際先進水平。2002年，國家投入數(shù)億元人民幣進行MEMS研究與開發(fā)，逐步建立起我國MEMS研發(fā)體系和產(chǎn)業(yè)化基地，提高我國在MEMS領(lǐng)域的核心競爭力，為推動MEMS的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化打下良好的基礎(chǔ)，并在某些方面進入國際領(lǐng)先水平，隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，在航天小型及微型技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域，比如微型傳感器、小型及微型執(zhí)行機構(gòu)、超小動力傳遞系統(tǒng)、手術(shù)機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動等系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛8在家電產(chǎn)品、汽車附件、辦公設(shè)備、住宅設(shè)備、高級玩具等自動化、智能化等方面的要求也日趨提高，功率為幾瓦到幾十瓦的減速器應(yīng)用場合越來越多。在日本，住友重機株式會社每年生產(chǎn)大量的小型擺線針輪減速器用于如復(fù)印機、銀幕卷動機、窗簾自動收放機以及高級電動玩具等小型及微型場合?？梢灶A(yù)見，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展，隨著人口老齡化趨勢對自動化、智能化要求的加強，家用的小型及微型減速器的應(yīng)用也將會大為提高。小型擺線針輪減速器，不僅具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍大、壽命長等擺線傳動的特點，而且具有重量輕、震動噪聲低、價格低廉以及外表美觀等特點，可以把小型擺線針輪減速器的使用空間拓寬到家用和商用的廣闊領(lǐng)域。目前已獲得日益廣泛使用的行星傳動機構(gòu)是動力傳遞機構(gòu)之一，行星齒輪傳動機構(gòu)使用了多個行星輪來進行功率分流，從而有效地提高了其承載能力，同時還具有良好的同軸性。多年來，人們一直把行星傳動機構(gòu)看作是一種結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小，且能傳遞較大扭矩的傳動機構(gòu)，當(dāng)然，這是將它與普通的齒輪傳動機構(gòu)相比較而言。近幾年，隨著細微加工技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，這方面的研制工作已取得了長足的進步。12課題研究內(nèi)容本課題以研究擺線針型行星傳動減速器為主要目標(biāo)，了解國內(nèi)外的行星傳動技術(shù)，以及發(fā)展方向。掌握傳統(tǒng)型針擺傳動的工作原理，根據(jù)當(dāng)前掌握知識及學(xué)習(xí)分析并確定075KW擺線針輪的整體設(shè)計。1）分析并確定擺線針輪減速器的總體結(jié)構(gòu)，完成方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析。2）通過進行理論分析和設(shè)計計算，合理選擇擺線針輪減速器結(jié)構(gòu)參數(shù)及幾何參數(shù)。3）進行受力分析及強度校核。第2章擺線針輪減速器總體設(shè)計21擺線針輪減速器的傳動原理與結(jié)構(gòu)特點211擺線針輪的傳動原理圖所示為擺線針輪示意圖。其中為針輪，為擺線行星輪，H為系桿，V為輸ZZB出軸。運動由系桿H輸入，通過W機構(gòu)由V軸輸出。同漸開線一齒差行星傳動一樣，擺線針輪傳動也是一種KHV型一齒差行星傳動。兩者的區(qū)別在于擺線針輪傳動中，行星輪的齒廓曲線不是漸開線，而是變態(tài)擺線，中心內(nèi)齒采用了針齒，以稱針輪，圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯擺線針輪傳動因此而得名。同漸開線少齒差行星傳動一樣，其傳動比為2BHVZZI圖21擺線針輪減速器原理圖由于1，故，“”表示輸出與輸入轉(zhuǎn)向相反，即利用擺線針ZBZHVIBZ輪可獲得大傳動比。212擺線針輪減速器的結(jié)構(gòu)特點它主要由四部分組成（1）行星架H，又稱轉(zhuǎn)臂，由輸入軸10和偏心輪9組成，偏心輪在兩個偏心方向互成。80O（2）行星輪C，即擺線輪6，其齒廓通常為短幅外擺線的內(nèi)側(cè)等距曲線為使輸入軸達到靜平衡和提高承載能力,通采用兩個相同的奇數(shù)齒擺線輪,裝在雙偏心套上,兩位置錯開,擺線輪和偏心套之間裝有滾動軸承,稱為轉(zhuǎn)臂軸承,通常采用無外座圈的滾子180O軸承,而以擺線輪的內(nèi)表面直接作為滾道。近幾年來,優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)常將偏心套與軸承做成一個整體,稱為整體式雙偏心軸承。3中心輪B,又稱針輪,由針齒殼3上沿針齒中心圓圓周上均布一組針齒銷5通常針齒銷上還裝有針套7組成。4輸出機構(gòu)W,與漸開線少齒差行星齒輪傳動一樣,通常采用銷軸式輸出機構(gòu)。10圖32擺線針輪減速器基本結(jié)構(gòu)圖1輸出軸2機座2針齒殼4針齒套5針齒銷6擺線輪7銷軸套8銷軸9偏心輪10主動軸圖32為擺線針輪傳動的典型結(jié)構(gòu)213擺線針輪傳動的嚙合原理為了準(zhǔn)確描述擺線形成及其分類,我們引進圓的內(nèi)域和圓的外域這一概念。所謂圓的內(nèi)域是指圓弧線包容的內(nèi)部范圍,而圓的外域是包容區(qū)域以外的范圍。按照上述對內(nèi)域外域的劃分,則外擺線的定義如下外擺線滾圓在基圓外域與基圓相切并沿基圓作純滾動,滾圓上定點的軌跡是外擺線。外切外擺線滾圓在基圓外域與基圓外切形成的外擺線此時基圓也在滾圓的外域。內(nèi)切外擺線滾圓在基圓外域與基圓內(nèi)切形成的外擺線此時基圓在滾圓的內(nèi)域。短幅外擺線外切外擺線形成過程中,滾圓內(nèi)域上與滾圓相對固定的某點的軌跡或內(nèi)切外擺線形成過程中,滾圓外域上與滾圓相對固定的某點的軌跡。長幅外擺線與短幅外擺線相反,對外切外擺線而言相對固定的某點在滾圓的外域?qū)?nèi)切外擺線而言相對固定的某點在滾圓的內(nèi)域。短幅外擺線與長幅外擺線通稱為變幅外擺線。變幅外擺線變幅的程度用變幅系數(shù)來描圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯述,分別稱之為短幅系數(shù)或長幅系數(shù)。外切外擺線的變幅系數(shù)定義為擺桿長度與滾圓半徑的比值。所謂擺桿長度是指滾圓內(nèi)域或滾圓外域上某相對固定的定點至滾圓圓心的距離。（211）21RAK式中變幅系數(shù)。1KA外切外擺線擺桿長度外切外擺線滾圓半徑2R對于內(nèi)切外擺線而言,變幅系數(shù)則相反,它表示為滾圓半徑與擺桿長度的比值。（212）ARK21式中K1變幅系數(shù)R2內(nèi)切外擺線滾圓半徑A內(nèi)切外擺線擺桿長度根據(jù)變幅系數(shù)K1值的不同范圍,將外擺線劃分為3類短幅外擺線01。變幅外切外擺線與變幅內(nèi)切外擺線在一定的條件下完全等同。這個等同的條件是,內(nèi)切外擺線滾圓與基圓的中心距等于外切外擺線的擺桿長度A,相應(yīng)地外切外擺線滾圓與基圓的中心距等于內(nèi)切外擺線的擺桿長度A。根據(jù)這一等同條件,就可以由外切外擺線的有關(guān)參數(shù)推算出等同的內(nèi)切外擺線的對應(yīng)參數(shù)。它們的參數(shù)關(guān)系參看圖33。令短幅外切外擺線基圓半徑代號為R1,滾圓半徑為R2,短幅系數(shù)為K1,則外切外擺線的擺桿長度和中心距可分別表示如下長幅外擺線的表示形式完全相同根據(jù)式1,擺桿長度AK1R2根據(jù)等同條件,中心距AR1R2。按等同條件,上述A又是內(nèi)切外擺線的擺桿長度,故推算出內(nèi)外擺線的滾圓半徑為R2K1A內(nèi)切外擺線的基圓半徑為AR21兩種外擺線的參數(shù)換算關(guān)系歸納如表3112表31主要參數(shù)代號參數(shù)名稱變幅外切外擺線變幅內(nèi)切外擺線基圓半徑1R1R滾圓半徑22滾圓與基圓中心距AA擺桿長度AA根據(jù)上述結(jié)果,很容易推導(dǎo)出等同的兩種外擺線基圓半徑的相互關(guān)系為1RK（213）短幅外擺線以基圓圓心為原點,以兩種外擺線的中心距和短幅系數(shù)為已知參數(shù),以滾圓轉(zhuǎn)角為變量的參數(shù)方程建立如下在以后的敘述中將滾圓轉(zhuǎn)角律記為,并稱之為相位角。2（1）直角坐標(biāo)參數(shù)方程根據(jù)圖1,擺線上任意點的坐標(biāo)為IMSINI1AAYX圖33短幅外擺線原理圖根據(jù)純滾動原理可知，故，又，于是有21R121/R1，將與的結(jié)果代入上述方程,AAK1AAK1圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯（214）AAKAAX11SINSIN（215）KY11COCO式214與式215是變幅外擺線通用直角坐標(biāo)參數(shù)方程。若令上兩式中的K11,即可得標(biāo)準(zhǔn)外擺線的參數(shù)方程。對于外切外擺線,式中的AR1R2,AR2。對于內(nèi)切外擺線,式中的AR2,AR2R1。為了與直角坐標(biāo)表示的曲線相一致,將Y軸規(guī)定為極軸,將極角沿順時針方向的角度規(guī)定為正方向,方程表述如下參看圖33（216）COS22AAQ（217）INRT1K同理,K11時,變幅外擺線通用極坐標(biāo)參數(shù)方程變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)外擺線極坐標(biāo)方程,參數(shù)A和A的變換同上。當(dāng)動圓繞基圓順時針方向作純滾動時，每滾過動圓的周長2時，動圓上的一點RB在基圓上就形成一整條外擺線。動圓的周長比基圓的周長長P212，當(dāng)圓上的B點在動圓滾過周長再次與圓接觸時，應(yīng)是在圓上的12RA2R12R1R另一點，而，這也就是擺線輪基圓上的一個基節(jié)P，即1A（218）RP22由此可得擺線輪的齒數(shù)為（219）ARPRZC211針輪齒數(shù)為（2110）21CPZ214擺線輪的齒廓曲線與齒廓方程由上一節(jié)分析，選擇擺線輪的幾何中心作為原點，通過原點并與擺線輪齒槽14對稱軸重合的軸線作為軸，見圖24，針齒中心圓半徑為，針齒套外圓半徑CYPR為。RP圖24擺線輪參數(shù)方程圖則擺線輪的直角坐標(biāo)參數(shù)方程式如下（2111）10SINSICOPPPKXRZYFFFF實際齒廓方程（2112）01CSORPXKYZGF針齒中心圓半徑針齒套外圓半徑轉(zhuǎn)臂相對某一中心矢徑的轉(zhuǎn)PRRPF角，即嚙合相位角（）針齒數(shù)目OZ215擺線輪齒廓曲率半徑變幅外擺線曲率半徑參數(shù)方程的一般表達式為（2113）23/2XYR式中變幅外擺線的曲率半徑圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯X對的一階導(dǎo)數(shù),DXY對的一階導(dǎo)數(shù),YX對的二階導(dǎo)數(shù),2DXFY對的二階導(dǎo)數(shù),2YF將式214和式215中X和Y分別對取一階和二階導(dǎo)數(shù)后代入的表達式得（2114）23/2111COS/AKAAAFR以K11代入式2114,得標(biāo)準(zhǔn)外擺線的曲率半徑為4AA/AASIN/2式中AR1R2或AR2AR2或AR2R1由本式可知,標(biāo)準(zhǔn)外擺線0,曲線永遠呈外凸形狀,故它不適于作傳動曲線。以K11代入式2114進行運算表明,時，理論齒廓在該處的等距曲線就不能實RP現(xiàn)，這種情況稱為擺線齒廓的“頂切”，嚴(yán)重的頂切會破壞連續(xù)平穩(wěn)的嚙合，顯然是不允許的。當(dāng)時，0，即擺線輪在該處出現(xiàn)尖角，也應(yīng)防止，若為正值，RP不論取多大的值，都不會發(fā)生類似現(xiàn)象。R擺線輪是否發(fā)生頂切，不僅取決于理論外凸齒廓的最小曲率半徑，而且與針齒齒形半徑（帶針齒套的為套的半徑）有關(guān)。擺線輪齒廓不產(chǎn)生頂切或尖角的條件可表示為16（2116）MINRP22擺線針輪傳動的受力分析擺線輪在工作過程中主要受三種力針輪與擺線輪嚙合時的作用力輸出機IF構(gòu)柱銷對擺線輪的作用力，轉(zhuǎn)臂軸承對擺線輪作用力。IQRF221針齒與擺線輪齒嚙合時的作用力（1）確定初始嚙合側(cè)隙標(biāo)準(zhǔn)的擺線輪以及只經(jīng)過轉(zhuǎn)角修形的擺線輪與標(biāo)準(zhǔn)針輪嚙合，在理論上都可達到同時嚙合的齒數(shù)約為針輪齒數(shù)的一半，但擺線輪齒形只要經(jīng)過等距，移距或等距加移距修形，如果不考慮零件變形補償作用，則多齒同時嚙合的條件便不存在，而變?yōu)楫?dāng)某一個擺線輪齒和針輪齒接觸時，其余的擺線輪齒與針輪齒之間都圖25修形引起的初始嚙合側(cè)隙圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖26輪齒嚙合力存在大小不等的初始側(cè)隙，見圖35。對第I對輪齒嚙合點法線方向的初始側(cè)隙可按下式表計算I211221COSSINSINCOPIIRPIIRKKKFFFFFDD（221）式中，為第I個針齒相對轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)角，為短幅系數(shù)。ICP_1令，由上式解得，即0I1OSKI10ARCOSKI這個解是使初始側(cè)隙為零的角度，空載時，只有在處的一對嚙合。從I到的初始側(cè)隙分布曲線如圖37所示0I018I圖37與的分布曲線IFDID（2）判定擺線輪與針輪同時嚙合齒數(shù)的基本原理設(shè)傳遞載荷時，對擺線輪所加的力矩為，在的作用下由于擺線輪與針齒輪的CTC接觸變形W及針齒銷的彎曲變形F，擺線輪轉(zhuǎn)過一個角，若擺線輪體、安裝針齒銷的針齒殼和轉(zhuǎn)臂的變形影響較小，可以忽略不計，則在擺線輪各嚙合點公法線方向的總變形WF或在待嚙合點法線方向的位移為（I1，2，）ILDB2/PZ式中加載后，由于傳力零件變形所引起的擺線輪的轉(zhuǎn)角；第I個齒BIL嚙合點公法線或待嚙合點的法線至擺線輪中心的距離CO1821SINSINCOICCILRRKKFQ擺線輪節(jié)圓半徑第I個齒嚙合點的公法線或待嚙合點的法線與轉(zhuǎn)臂CRI之間的夾角。PCO（3）針齒與擺線輪齒嚙合的作用力假設(shè)第I對輪齒嚙合的作用力正比于該嚙合點處擺線輪齒實際彈性變形IF。由于這一假設(shè)科學(xué)考慮了初始側(cè)隙及受力零件彈性變形的影響，已被III實踐證明有足夠的準(zhǔn)確性。按此假設(shè)，在同時嚙合傳力的個齒中的第對齒受力可表示為TZINFIMAXAXIIIFDJD式中在處亦即在或接近于MAXMAX05INTCIINIMIIICZFLLLRJD01ARCOSKJ的針齒處最先受力，顯然在同時受力的諸齒中，這對齒受力最大，故以AXIL表示該對齒的受力。MF設(shè)擺線輪上的轉(zhuǎn)矩為由IM至IN的個齒傳遞，由力矩平衡條件可得CTTZINCIIMTL得最大所受力（N）為AXFMMAXCINIIICTLLRJDDMAX05INIIICTLLRJDDT輸出軸上作用的轉(zhuǎn)矩一片擺線輪上作用的轉(zhuǎn)矩，由于制造誤差和結(jié)C構(gòu)原因，建議取055T；受力最大的一對嚙合齒在最大力的作用下接觸點CAX方向的總接觸變形，MAXAMXWF針齒銷在最大力作用下，在力作用點處的彎曲變形。MAXF圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯當(dāng)針齒銷為兩支點時，3MAXA1486FLFEJ當(dāng)針齒銷為三支點時，3AXA72FCWTJRZ222輸出機構(gòu)的柱銷（套）作用于擺線輪上的力若柱銷孔與柱銷套之間沒有間隙，根據(jù)理論推導(dǎo)，各柱銷對擺線輪作用力總和為4CIWTQR式中，輸出機構(gòu)柱銷數(shù)目WZ（1）判斷同時傳遞轉(zhuǎn)矩的柱銷數(shù)目考慮到分配不均勻，設(shè)每片擺線輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為，（T為擺線輪上05C輸出轉(zhuǎn)矩）傳遞轉(zhuǎn)矩時，處力臂最大，必先接觸，受力最大，彈性變I90OMAXWLR形也最大，設(shè)處于某任意位置的柱銷受力后彈性變形為，則因變形與力臂成正MAXIIL比，可得下述關(guān)系，MAXIWLR又因SNI故MAXII柱銷是否傳遞轉(zhuǎn)矩應(yīng)按下述原則判定如果，則此處柱銷不可能傳遞轉(zhuǎn)矩；IW如果，則此處柱銷傳遞轉(zhuǎn)矩。I（2）輸出機構(gòu)的柱銷作用于擺線輪上的力由于柱銷要參與傳力，必須先消除初始間隙；因此柱銷與柱銷孔之間的作用力大小應(yīng)與成正比。IQI設(shè)最大受力為，按上述原則可得MAXMAXIQW20由擺線輪力矩平衡條件，整理得MAXMAX05SINSINIWITQWR223轉(zhuǎn)臂軸承的作用力轉(zhuǎn)臂軸承對擺線輪的作用力必須與嚙合的作用力及輸出機構(gòu)柱銷數(shù)目的作用力平衡。將各嚙合的作用力沿作用線移到節(jié)點P，則可得方向的分力總和為X1INCPIXIMTZFRKY方向的分力總和為NIYISINITI23擺線針輪行星減速器主要強度件的計算為了提高承載能力，并使結(jié)構(gòu)緊湊，擺線輪常用軸承鋼GCR15、GCR15SIMN,針齒銷、針齒套、柱銷、套采用GCR15。熱處理硬度常取5862HRC。231齒面接觸強度計算為防止點蝕和減少產(chǎn)生膠合的可能性，應(yīng)進行擺線輪齒與針齒間的接觸強度計算。根據(jù)赫茲公式，齒面接觸強度按下式計算0418CIHHEEFB式中針齒與擺線輪嚙合的作用力，IF當(dāng)量彈性模量，因擺線輪與針齒為軸承鋼，206105MPACEC擺線輪寬度，（01015），當(dāng)量曲率半徑。CBCBPREI232針齒抗彎曲強度計算及剛度計算針齒銷承受擺線輪齒的壓力后，產(chǎn)生彎曲變形，彎曲變形過大，易引起針齒銷與針齒套接觸不好，轉(zhuǎn)動不靈活，易引起針齒銷與針齒套接觸面發(fā)生膠合，并導(dǎo)致擺線圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯輪與針齒膠合。因此，要進行針齒銷的風(fēng)度計算，即校核其轉(zhuǎn)角值。另外，還必須滿足強度的要求。針齒中心圓直徑650MM時，可選用帶外座圈的單列向心短PD圓柱滾子軸承。軸承外徑（0405），軸承寬度B應(yīng)大于擺線輪的寬度。1DCB22234輸出機構(gòu)柱銷強度計算輸出機構(gòu)柱銷的受力情況（見圖2731），相當(dāng)一懸臂梁，在作用下，柱銷的MAXQ彎曲應(yīng)力為105323MAXMAXBSWCSWWBDQKDL設(shè)計時，上式可化為3MAX105BCSWD式中間隔環(huán)的厚度，針齒為二支點時，三支點時，若CCCBCB實際結(jié)構(gòu)已定，按實際結(jié)構(gòu)確定。B轉(zhuǎn)臂軸承寬度制造和安裝誤差對柱銷載荷影響系數(shù)，一般情況下取13515WKWK第3章擺線針輪減速器的設(shè)計計算31擺線輪、針齒、柱銷的計算設(shè)計計算如下項目代號單位計算、結(jié)果及說明功率PKW075輸入轉(zhuǎn)速NR/MIN1000傳動比I10跟據(jù)使用條件,確定為針輪固定的臥式減速器,不帶電機擺線輪齒數(shù)的確定CZ10CZ為使擺線輪齒廓和銷軸孔能正好重疊加工,以提高生產(chǎn)率和精度,在平穩(wěn)載荷下選材料為GCR15,硬度為60HRC以上針輪齒數(shù)PZ1CPZ圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯選材為GCR15,硬度為60HRC以上輸出轉(zhuǎn)矩TMN6589950INPTH由文獻1表278,取092I初選短幅系數(shù)1K051K由文獻1表272,042055初選針徑系數(shù)2，由文獻1表273,828202針齒中心圓半徑PRMM取取3150TRP46153TRPM材料為軸承鋼5862HRC時,10001200MPAH擺線輪齒寬BCMM取PCRB1507CB偏心距AMM由文獻3表275查得211PZKA取6MM實際短幅系數(shù)1KPR/15403/針徑套半徑RPMM，取12MMMZKRPOP128SIN2RP驗證齒廓不產(chǎn)生頂切或尖角4732674051MINPRMIN2R由文獻3表271及公式2717算得，由計算結(jié)果知，擺線齒廓不產(chǎn)生頂切或尖角。針齒銷半徑SPRMM取7MMSPR針齒套壁厚一般為26MM。24實際針徑系數(shù)2K80421SIN2PORPZK若針徑系數(shù)小于13，則考慮抽齒一半。齒形修正RPMM035，02RPPR考慮合理修形，建立優(yōu)化模型，由計算機求出。齒面最大接觸壓力MAXFNNIMIICILRLTF50AXAXN6549其中整個結(jié)果由計算機求IICIKRLOS211出。傳力齒號MNM2，N4參看上一章介紹，由計算機求出。擺線輪嚙與針齒最大接觸應(yīng)力HMPA14167MPAEICHBEFMAXMAX4180_MN齒中的最大值。AX轉(zhuǎn)臂軸承徑向負載RFN22ININIRXYMMFQF1698871531649轉(zhuǎn)臂軸承當(dāng)量負載PN1051698817837RXP時，105DP390時，11。M選擇圓柱滾子軸承MM260（0405）104130PDD54由文獻13GB/T28294，選N2213軸承，D65,B31,142,D1085。RC310圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯轉(zhuǎn)臂軸承內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)速NR/MIN15821450VHN轉(zhuǎn)臂軸承壽命HLH10613PCLH15603/1069824150壽命指數(shù)，球軸承3，滾子軸承10/3。針齒銷跨距LMM由結(jié)構(gòu)及前面的擺線輪寬度，得L70采用三支點型式。針齒銷抗彎強度BMPA550MM時，時，MP50P0203。32輸出軸的計算結(jié)構(gòu)圖如圖41，圖31輸出軸結(jié)構(gòu)裝配圖設(shè)計計算如下項目代號單位設(shè)計計算、結(jié)果及說明轉(zhuǎn)矩TNMM前面已經(jīng)算出輸出轉(zhuǎn)速VNR/MIN10INHV初步確定軸的最小直徑MINDMM選材為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表153，取45A0110，MM431092330MINVPAD輸出軸最小直徑顯然安裝聯(lián)軸器與其配合的部分，21D為了使所選直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，須選取21D聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，由文獻12CATKA圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯表141，13，AKCAT9106258431由文獻13表87，選HL5彈性柱銷聯(lián)軸器，軸孔徑為D60,半聯(lián)軸器L142MM，取112MM。21L軸結(jié)構(gòu)設(shè)計其裝配結(jié)構(gòu)圖如圖41，上選用滾動深溝球軸承34D6214，由文獻13表61查得，D70,D125,B24,79，則可知70，65；上選ADM34M2345用深溝球軸承6215，D130，B2575，84，所以，75，所以，AD45D22，30，120，套筒長9345L23LL，外圈直徑84。軸承端蓋由減速器結(jié)構(gòu)定，MM總寬度為33MM。軸上聯(lián)軸器定位采用平鍵聯(lián)接，由文獻13GB/T10951979，選用平鍵HBL，鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時為了保證聯(lián)1890軸器與軸的配合，選擇配合為H7/K6，滾動軸承與軸的周向定位借過渡配合來保證，安裝軸承處選軸的尺寸公差為M6。由文獻12，表152，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑為5。O4521R求軸上載荷1F23N由前面的軸的結(jié)構(gòu)知，、受1F21698054力中心距離為116MM,、受力中心距離為50MM,23因5600N，故1F28235601F得8014N，2414N。23F按彎扭合成應(yīng)力校核進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面4）的強度。根據(jù)下式及上表中的數(shù)值，并取06，軸的計算應(yīng)力2829MPA，WTMCA232前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表151查得60MPA，因此，故安1CA1全。精確校核軸的疲勞強度1）判斷危險截面截面2、3、5、9只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面2、3、5、9均無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面4和5處過渡配合引起的應(yīng)力集中較為嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面4、5上的應(yīng)力最大。由于5軸徑也較大，故不必做強度校核。截面4上應(yīng)力最大，因而該軸只需校核截面4左側(cè)即可。2）截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù)421875310DW抗扭截面系數(shù)843752T彎矩560050280000MMN扭矩T1466353截面上的彎曲應(yīng)力6637MPAWB圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力1738MPATW3軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表151，得640MPA，275MPA，155MPA。B11截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按文獻12表22查取，因，029DR，經(jīng)插值后可查得071DD20，13；又由12附圖21，可得材料敏性系數(shù)為，085。82Q故有效應(yīng)力集中系數(shù)為1821AK126Q由文獻12附圖22得尺寸系數(shù)067；由文獻12附圖23的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)082。軸按磨削加工，又附圖的表面質(zhì)量系數(shù)為092軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按式得綜合系數(shù)1Q值為281KK162又由文獻12及22得碳鋼的特性系數(shù)1301，005于是，計算安全系數(shù)值，則得CAS2021MKS1301062MKS1940S0052SCA故可知其安全。33輸入軸的計算其結(jié)構(gòu)裝配圖如圖42圖42輸入軸結(jié)構(gòu)裝配圖項目代號單位計算、結(jié)果、說明轉(zhuǎn)矩TNMM由前面已經(jīng)算出，T144897公稱轉(zhuǎn)矩CANMM由文獻12表141，取13，AKCAT183649731KA初步確定軸的最小直徑MINDMM選材為鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表1553，取A0110，MM23714530MINHPD輸出軸最小直徑顯然是安裝軸承的部分，為21D了使所選直徑與軸承孔徑相適應(yīng)，須選取軸21D承，由文獻13GB/T，選取圓柱滾子軸承N406，D30MM,D90MM,B23MM,572RCKN。圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯校核該軸承HPCNLH719640251860136該軸承符合壽命要求，所以，30MM,21D25MM21D軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計其裝配結(jié)構(gòu)圖如圖42，上選用滾動深溝球34軸承6408，由文獻13表61查得，D40,D110,B27,，則可知ADM40，40MM；24MM,由減速器的34M6543L結(jié)構(gòu)知，75MM，18MM。32L,505L軸上第45段與聯(lián)軸器相配合,由文獻13表87，選HL3彈性柱銷聯(lián)軸器，軸孔徑為D35,半聯(lián)軸器70MM，取60MM。軸承端蓋由減速器L65L結(jié)構(gòu)定，總寬度為57MM。軸上偏心輪和聯(lián)軸器周向定位采用平鍵聯(lián)接，由文獻13GB/T10951979，分別選用平鍵和HBL8105,鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時HBL81045為了保證聯(lián)軸器與軸的配合及偏心輪與軸的配合，選擇配合為H7/K6和H7/H6，滾動軸承與軸的周向定位借過渡配合來保證，安裝軸承處選軸的尺寸公差為M6。由文獻12，表152，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑為O4511R力的計算1F232由前面知，作用點到、作用點的距離相RF12F等，都為54MM，21698054得，8494N，8494N。1F2按彎扭合成強度校核進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面2）的強度。根據(jù)下式及上表中的數(shù)值，并取06，軸的計算應(yīng)力2149MPA，223CAMTWS前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表151查得60MPA，因此1，故安全。CA1）判斷危險截面截面4、5只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面4、均無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面2、3、4處過渡配合引起的應(yīng)力集中較為嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面2、3上的應(yīng)力最大。所以只需校核2截面，顯然左側(cè)比右側(cè)直徑小，因而該軸只需校核截面2左側(cè)即可。2）截面2左側(cè)抗彎截面系數(shù)42875310DW抗扭截面系數(shù)857502T彎矩917352MMN扭矩T144897圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯精確校核軸的疲勞強度截面上的彎曲應(yīng)力1189MPAWMB截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力169MPAT3軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻12表151，得640MPA，275MPA，155MPA。B11截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按文獻12表22查取，因，029DR，經(jīng)插值后可查得16DD134，166；又由文獻12附圖21，可得材料敏性系數(shù)為，085。820Q故有效應(yīng)力集中系數(shù)為127881AQK1561由文獻12附圖22得尺寸系數(shù)095；由文獻12附圖23的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)09。軸按磨削加工，又附圖的表面質(zhì)量系數(shù)為092軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按式得綜合1Q系數(shù)值為281KK162又由文獻12及22得碳鋼的特性系數(shù)1301，00534于是，計算安全系數(shù)值，則得CAS2021MKS110621940S0052SSCA故可知其安全。34潤滑與密封本減速機采用油浴潤滑，潤滑油選擇中極齒輪油。若在低溫或高溫環(huán)境以及在啟動頻煩的場合，須跟據(jù)情況重新選擇適宜潤滑油。對于本減速器，在嚴(yán)重惡劣負荷條件中工作時，推薦采用雙曲線齒輪油。密封件選擇J型無骨架油封。針齒殼上開有溝槽，油浸深度為2040MM。圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯結(jié)論本課題主要研究擺線針輪減速器的設(shè)計，本人在分析現(xiàn)有機械傳動的基礎(chǔ)上，并在對擺線針輪減速器