立式擺線針輪減速器的虛擬樣機設(shè)計與分析

1、課程設(shè)計說明書 課程名稱： 機械CAD/CAM課程設(shè)計 題目名稱：立式擺線針輪減速器的虛擬樣機設(shè)計與分析 班 級：20 級 專業(yè) 班姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 評定成績：教師評語： 指導(dǎo)老師簽名： 20 年 月 日 目 錄 摘要1 關(guān)鍵詞1 1減速器的工作原理1 2減速器的傳動理論1 2.1擺線針輪行星傳動示意圖1 2.2擺線針輪減速器的組成23零件模型建立的方法和步驟33.1 輸入軸4 3.2輸出軸 43.3針輪53.4其他零件6 4 針輪減速器的虛擬裝配75 裝配體的運動仿真96 CAE分析117結(jié)論12 參考文獻 13立式擺線針輪減速器的虛擬樣機設(shè)計 學(xué) 生：XXX XXX 學(xué)院 X

2、X班級，學(xué)號 XXXX 摘 要：減速器是一種動力傳達機構(gòu)，將電動機輸出的較高轉(zhuǎn)速通過直徑、模數(shù)不同的齒輪傳動，將回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。減速器用來降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負載/電機的轉(zhuǎn)動慣量比。 關(guān)鍵詞： 減速器 裝配 軸 proe前言：隨著科技水平的提高和進步，減速器的運用更加廣泛和合理，其大致優(yōu)點如。高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高4 倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。 積木式組合設(shè)計?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強，系 列容易擴充和花樣翻新，利 于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 型式多樣化，變型設(shè)計多。

3、擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。 1 工作原理 在輸入軸上裝有一個錯位180。的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個滾柱軸承，形成H機構(gòu)、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒輪相嚙合，以組成少齒差內(nèi)嚙合減速機構(gòu)（為了減少摩擦，在速比小的減速機中，針齒上帶有針齒套）。當輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時，由于擺線輪上齒廓曲線的特點及其受針齒輪上針齒限制之故，擺線輪的運動成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運動，在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時，偏心套亦轉(zhuǎn)動一周，擺線輪干相反方向上轉(zhuǎn)過Al齒差

4、從而得到減速，再借助W輸出機構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。2 擺線針輪減速器傳動理論2.1 擺線針輪行星傳動示意圖。 其中 z Z 為針輪， b Z 為擺線行星輪，H 為系桿，V 為輸出軸。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，擺線針輪傳動因此而得名。2.2擺線針輪減速器的組成 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

5、心輪在兩個偏心方向互成180 o 。（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180 o ,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)。3.典型零件三維實體模

6、型建立方法 3.1 輸出軸的三維實體建模 （1） 啟動proe5.0.單擊新建，建立一個零件文件 （2） 拉伸主體，單擊，選擇一個平面，然后草繪主體（3） 然后繼續(xù)用拉伸切除材料，切去多余的材料（4） 再用倒圓角，進一步完善工藝?；緟?shù)如下圖所示（6） 按照圖紙尺寸進行造型，如下圖所示 輸入軸13.2 輸出軸的三維實體建模 （1）單擊新建，建立一個零件文件 （2） 拉伸主體，單擊，選擇一個平面，然后草繪主體（3）由于是對稱的，所以在步驟3的基礎(chǔ)上，用鏡像功能來完成。（4）拉伸小圓柱，單機，然后選擇陣列，畫出輸出軸。（5）再用倒圓角，進一步完善工藝。 輸出軸23.3針輪的三維實體建模（1）單擊

7、新建，建立一個零件文件 （2）選擇采用拉伸，畫好中心線，并草繪好幾本尺寸。 （3）然后畫出圓形孔草圖。（4）最后用矩陣軸向，得到最后的圖案。（5） 倒圓角，完善圖形。 針輪33.4 其他的零件圖 圖4 圖5 圖6 圖7 圖8 圖9類型相同的零件不再一一上圖4 針輪減速器的虛擬裝配（1）單擊新建，建立一個裝配體。（2）首先插入選取固定軸，選擇缺省。（3）然后插入，選擇移動軸承。（4）插入移動套筒，軸承等。選擇連接，并新建連接。（5）插入輸出軸，在輸出軸身上用與兩個軸承連接。（6）插入輸入軸，在輸出軸身上用連接兩軸。同理可以把剩下的東西裝配到一起如圖。裝配完成的減速器5裝配體的運動仿真 裝配體的爆

8、炸視圖 結(jié)束語 在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗好自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相 信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。在 設(shè)計過程所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲好財富，使我終身受益。在這次課程設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同 學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。參考文獻 1 王偉平.機械設(shè)