机器人摆线行星轮减速器设计与分析
2023-02-28 23:08:42
论文总字数:15300字
摘 要
摆线行星轮减速器又被称为RV减速器,随着制造业的发展,机器人大量的应用在工业系统中。而摆线行星轮减速器又是机器人关节中重要的构件。由于其拥有较高的疲劳强度、刚度和寿命,并且回差精度稳定,故国内外众多减速器公司对摆线行星轮减速器进行研究。本文主要对一款用于高精度机器人传动的摆线行星轮减速器进行结构的合理设计和强度校核。设计要求如下:
(l)传动比范围大; (2)扭转刚度大。在额定转矩下,弹性回差小; (3)高精度和小间隙回差; (4)传动效率高; (5)传递同样转矩与功率时的体积小(或者说单位体积的承载能力小); (6)动态性能良好。
关键词:摆线行星轮减速器;结构设计;强度校核
Design and Analysis of the Robot Cycloid Planetary Gear Reducer
Abstract
Cycloid planetary gear reducer is also called the RV reducer. With the development of the industry, a large number of the robots are applied to the system of the industry.At the same time, cycloid planetary gear reducer is a very significant part in the joint of the robot.Due to the high fatigue strength,high strength,the long service life and the stable rotary precision,large numbers of the companies abroad and home do research on the cycloid planetary gear reducer.This article is devoted to the appropriate design on the cycloid planetary gear reducer that is applied to the high precision robot.Below are some demands:
(l) Large transmission ratio range; (2) Torsional rigidity. Under the rated torque, the elastic return difference is small; (3) High precision and small clearance; (4) High transmission efficiency; (5) Transfer the same torque and power when the volume is small (or the capacity of the unit volume of small); (6) Good dynamic performance.
Keywords: Cycloid planetary gear reducer;structure design;strength check calculation simulate
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外研究现状与发展趋势 1
1.2.1 国外RV减速器发展历史及现状 1
1.2.2 国内RV减速器发展历史及现状 2
1.3 研究目的和主要研究内容 3
第二章 摆线行星轮减速器的传动原理 5
2.1 摆线行星轮减速器的结构和特点 5
2.1.1 摆线行星轮减速器的结构 5
2.1.2 摆线行星轮减速器的特点 5
2.1.3 摆线行星轮减速器的传动原理 6
2.2 摆线轮啮合原理 7
2.2.1 摆线轮齿廓的形成 7
2.2.2 摆线轮齿廓啮合的基本定律 8
2.2.3 摆线轮齿廓的标准齿形方程式 9
2.3 本章小结 9
第三章 摆线行星轮减速器的设计 10
3.1 摆线行星轮减速器的结构设计 10
3.1.1 摆线行星轮减速器的传动比 10
3.1.2 行星轮齿轮传动的参数设计 10
3.2 摆线行星轮减速器的传动效率计算 11
3.3 本章小结 12
第四章 摆线行星轮减速器的受力分析及强度校核 13
4.1 结构设计图 13
4.2 传动系统的受力分析及强度校核 13
4.2.1 摆线轮强度校核 13
4.2.2 针齿销强度和转角的校核 14
4.2.3 偏心轴强度的校核计算 15
4.2.4 圆柱滚子轴承的寿命校核 16
4.2.5 圆锥滚子轴承强度及寿命校核 17
4.3 摆线行星轮减速器传动机构的强度校核计算 18
4.3.1 太阳轮校核 18
4.3.2.行星轮校核 19
4.4.4输入轴的强度校核 21
4.4 本章小结 22
结束语 23
致 谢 24
参考文献 25
- 绪论
- 引言
工业革命以来,机器生产逐渐代替手工生产。20世纪70年代我国自改革开放以来,劳动力源源不断的从贫困地区向工业发展迅速的东南沿海地带迁入。进入21世纪信息时代,人工成本大大的增长,中国在以后的制造业发展中,需要大量的机器操作来代替人工成本。因此,工业机器人将是一个不错的选择。现如今,各种机器人的研制,已经应用到工业,农业,医学等行业中。而机器人需要动作的话,那么机器人关节处的摆线行星轮减速器将是不可或缺的重要构件。近几年,摆线行星轮也因此兴起,因为它具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等等一系列优点,国内外对摆线行星轮减速器的研究也越来越多。虽然摆线行星轮减速器的成本过高,但是相信在不远的将来一套成熟的设计与工艺制造方案一定会出现。
摆线行星轮减速器从大的方面讲可以将它分到二级传动减速器的类别中。第一级传动减速机构由一个固定的渐开线直齿圆柱齿轮和相对此齿轮(太阳轮)和行星轮组成。第二级减速传动和我们平常的传动机构有很大的不同。例如,二级圆柱齿轮机构都是由渐开线直齿或斜齿圆柱齿轮构成传动系统。但是,摆线行星轮减速器第二级传动机构则由摆线轮和针轮构成减速机构,再由和输出行星架作为一体的输出轴进行速度输出。
虽然我国的科技人员对摆线行星轮减速器的传动原理都十分的了解,但是国内现在仍然无法制造出满足一定精度的摆线行星轮减速器。正是由于这个原因,对摆线行星轮减速器的基本机构进行设计分析才更有意义。
- 国内外研究现状与发展趋势
- 国外RV减速器发展历史及现状
- 国内外研究现状与发展趋势
剩余内容已隐藏,请支付后下载全文,论文总字数:15300字