减速器三维设计及虚拟装配

减速器三维设计及虚拟装配摘 要本设计主要是针对减速器的动态虚拟装配，通过对零器件结构的分析和比拟，设计出一符合技术及工艺要求的减速器，并利用Pro/E做出其动态虚拟装配。该设计从分析和拟定传动方案开始，对减速器的结构、箱体、轴类、轴承组件、附件、润滑和密封等都做了详细的设计，并对动态虚拟装配做了相关说明。通过整个设计过程使该减速器符合相关要求，并以动态虚拟的形式装配出来。根据题目知设计的主要任务一是减速器，第二是其动态装配。根据要求采用的是二级锥齿轮减速，并且通过下文的设计说明该减速器能到达相关的技术要求。关键词：减速器，动态装配，二级，锥齿轮 Reducer design and virtual assemblyABSTRACTThis design is mainly aimed at the virtual assembly, based on dynamic zero device structure analysis and comparison, design a technical and process requirements, and using the reducer Pro/E to its dynamic virtual assembly. From the analysis and design of the plan to begin, gear transmission scheme of structure, box, axle bearing parts, accessories, lubrication and sealing all made detailed design, and the dynamic of virtual assembly made related instructions. Through the whole design process makes the speed reducer, and in conformity with the relevant requirements of the virtual assembly form the dynamic.According to the knowledge, the main task of the design topic, the second is a dynamic gear assembly. According to the requirements of the second gear reducer is adopted, and the design that the reducer can reach the related technical requirements.KEY WORDS: Reducer，Dynamic assembly，Secondary，Bevel gear最新 精品 Word 欢送下载 可修改目录前言1第1章 机械传动装置的总体设计21.1分析和拟定传动方案2确定传动方案2传动方案的拟定31.2电动机的选择31.3运动学与动力学参数计算4第2章 传动零件的设计计算62.1 带传动设计62.2直齿圆锥齿轮的设计62.2斜齿圆柱齿轮的设计8第3章 轴的初步设计133.1 轴材料及其附件选取133.2 轴轴的结构设计13拟定轴上零件的装配方案14轴的长度确实定153.3 轴轴的结构设计16轴的相关参数16轴的初步设计163.3 轴轴的结构设计21第4章 轴承及键的寿命校核234.1轴承的选择和校核234.2 键的选择24第5章 减速器的润滑与密封255.1 减速器的润滑25齿轮的润滑25轴承的润滑255.2 减速器的密封25第6章 减速器附件的结构设计27第7章 减速器的三维制作287.1 螺栓的设计过程287.2 滚动轴承的设计过程317.3 轴承盖的设计过程34第8章 减速器的运动仿真概述358.1 约束类型的介绍358.2减速器的装配368.3减速器的运动仿真37结论39谢 辞40参考文献41外文资料翻译42前言齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式.它的主要优点是：1.瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运功和动力；2.使用的功率和速度范围广；3.传动效率高；4.工作可靠，使用寿命长；5.外轮廓尺寸小，结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的根本部件。CNC机床和工艺技术的开展,推动了机械传动结构的飞速开展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品开展的重要趋势。第1章 机械传动装置的总体设计1.1分析和拟定传动方案原始数据：运动带拽引力 F=3600N 运动带速度 v=0.85m/s 滚筒直径 D=400mm 使用年限5年，双班制29200h 速度允许误差0.5% 确定传动方案根据工作要求，可拟定几种传动方案，如下图：a 图1-1(b) 图1-2(a) 图所示为电机直接与圆锥齿轮圆柱齿轮减速器相联结，结构紧凑，但是减速器的传动比和结构尺寸较大。(b) 图所示为第一级用带传动，后接圆锥齿轮圆柱齿轮减速器。带传动能够缓冲，吸震，过载时起平安保护的作用，且可以减小减速箱的尺寸。综合考虑此题，工作环境一般有轻微震动，可选方案(b)。传动方案的拟定传动方案如下：图1-31. 电机2. 联轴器3. 减速器4. 鼓轮5. 传动带 1.2电动机的选择传动装置总效率，可按下式计算：工作机输入功率： 1.3运动学与动力学参数计算1. 总传动比及其分配 表1-1轴号功率p(kw)转速n(r/min)转矩TN/m电动机轴3.71496036.95轴3.5338487.79轴3.39137.14236.07轴3.2640.57767.39卷筒轴3.09340.57728.08第2章 传动零件的设计计算2.1 带传动设计确定V带型号和带轮直径：工作情况系数KA，载荷轻微震动，双班制计算功率 小带轮直径 Dmin=75mm(A型)大带轮直径 2.2直齿圆锥齿轮的设计根据要求小齿轮选用40Cr,调制处理，硬度为240280HB，取平均硬度260HB；大齿轮选用45号钢，调制处理，硬度为230HB。齿面接轴疲劳强度计算：验算圆周速度及KaFt/b确定传动主要尺寸齿根弯曲疲劳强度计算：2.2斜齿圆柱齿轮的设计选择齿轮材料，小齿轮 40Cr,调制，硬度260HB，大齿轮 45号钢，调制，硬度240HB.齿面接触疲劳强度计算：2.校核计算齿根弯曲疲劳强度验算：第3章 轴的初步设计3.1 轴材料及其附件选取初选联轴器和轴承：3.2 轴轴的结构设计 拟定轴上零件的装配方案轴的装配方案如图3-1所示。轴的材料选用45号钢，调制处理图3-1 轴的装配方案从而确定轴的初步设计如图3-2所示。图3-2 轴的装配方案 轴的长度确实定那么确定轴的相关尺寸如下列图3-3所示。图3-3 轴的尺寸确定轴上各力作用点及支点跨距如图3-4所示。图3-4 轴上各力作用点及支撑跨距另外，由于选定的是深沟球轴承，其负荷中心在轴向宽度的中点位置。3.3 轴轴的结构设计轴的相关参数轴的材料选用：45号钢，调制处理轴的初步设计可以得到下列图图3-5 轴的尺寸确定轴上各力作用点及支点跨距如图3-6所示。图3-6 轴上各力作用点及支撑跨距L1=46.5mm.L2=98.5mm,L3=63mm轴的受力分析：图3-7 轴的受力分析根据受力图画出剪力图和弯矩图。竖直方向受力图：剪力图：Mv：水平方向受力图：剪力图：剪力和：M合：图3-8由上图可知应力最大处的位置，校核此处即可，由于扭转切应力的脉动循环变应力，取，由于扭转切应力的脉动循环变应力，取。另外小齿轮的两个端面处较危险，左端按轴颈d=45mm假设弯曲组合按最大处计算，那么有：3.3 轴轴的结构设计轴的结构示意如图3-9所示图3-9 轴的结构1. 1的尺寸有联轴器确定，我们留出30mm的余量，那么可取1=80mm,d1由联轴器内的内径确定取d1=50mm。2. 2的尺寸由挡油板宽度，轴承宽度和轴承端盖的宽确实定，挡油板8mm,轴承宽度为21mm,端盖24mm,在这之上加上2mm, 2=55mm,d2由轴承确定为55mm.3. 3的尺寸由2轴的尺寸确定让它们轴承之间的尺寸相减得到，3=85.5mm,d3应高出2,58mm,我们取d3=62.4. 4由大齿轮的宽度决定，大齿轮的宽度应小于小齿轮6mm,所以大齿轮宽度为78mm,我们取4=77,d4应高与轴承5 ,2mm.所以d4=57mm5. 5由轴承的宽度21，和挡油板12.5mm，再加齿轮的余量1mm, 5=34.5mm,d5由轴承的内径决定d5=55mm.16第4章 轴承及键的寿命校核4.1 轴承的选择和校核30209的主要性能参数如下：根本额定动载荷:根本额定静载荷：极限转速：轴承面对面安装，由于前面求出支反力，那么轴承受力为：由于从而得 e=0.4当量动载荷P为：(取)174.2 键的选择1. 带轮处 ：键12*8*63 GB/T1095-20212. 小锥齿轮：键16*10*36 GB/T1095-20213. 大锥齿轮：键14*9*45b*h*lGB/T1095-20214. 小斜齿轮：键14*9*45 GB/T1095-20215. 大斜齿轮：键18*11*54 GB/T1095-20216. 联轴器处：键14*9*72校核键的挤压强度：=110Mpa联结所能传递的转矩为：T=第5章 减速器的润滑与密封5.1 减速器的润滑 减速器的润滑方式有很多，如油脂润滑，浸油润滑，压力润滑，飞溅润滑等。5.1.1 齿轮的润滑当齿轮圆周速度v10m/s时，常采用浸油润滑，这里也采用此法。即将齿轮浸入箱内油液中，当传动回转时粘在其上的油液被带到啮合区进行润滑，同时油池的油被摔上箱壁，有助山热。为防止浸油润滑的搅油功率太大及保证轮齿啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅。浸油润滑的油应保持一定的深度和贮油量。油池太浅易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨损，也不宜散热。一般齿顶圆至油池底面的距离h不应小于3050mm .箱座内底高度Hd/2+(3050)mm,式中d为浸油最深的齿轮的外圆直径。换油时间一般为半年左右，主要取决于油中杂质多少及油被氧化、污染的程度。5.1.2 轴承的润滑滚动轴承通常采用油润滑或脂润滑。减速器中的滚动轴承常用减速器内用于润滑齿轮的油来润滑。5.2 减速器的密封减速器需要密封的部位很多，一般有轴伸出处、轴承室内侧、箱体结合面和轴承盖，窥视孔和放油孔德接合面等处。密封装置的型式繁多，结构不一，这里采用毡圈式密封。毡圈式密封结构简单、价廉、安装方便，但对轴颈接触面得摩擦较严重，因而功耗大，毡圈寿命短。主要用于脂润滑、工作温度t90度以及密封处轴颈圆周速度v5m/s的场合。安装前，毡圈需用热矿物油浸渍。第6章 减速器附件的结构设计为了检查传动件的啮合、润滑、接触斑点、齿侧间隙及向箱注油等，在箱盖顶部应设置便于观察传动件啮合区的位置并有足够大的窥视孔。窥视孔平时用盖板盖上并有螺钉予以固定，盖板和箱盖接触面间加装防渗漏的纸质封油垫片、盖板材料可用钢板、铸铁或有机玻璃制成。为防止油中杂质侵入箱内，可在孔口装一滤油网。为减小机械加工面、窥视孔口应制成凸台。同时还在箱座底部装上放油孔，在侧面装上油标，用来测量油量。第7章 减速器的三维制作关于减速器的三维设计，这里选取几个比拟典型、具有代表性的零件，详细的介绍其绘制过程。7.1 螺栓的设计过程螺栓、螺母是机械设计中非常重要的紧固零件，由于它们属于标准件，各项参数都已标准化，因此在机械设计中应用十分广泛。根据GB/T57802000，螺栓M625，螺纹局部长22，螺头e=10.9，螺栓头厚4，圆角r=0.25，螺杆直径6。螺栓的生成步骤如下： 拉伸生成六角螺栓头实体。 在六角螺栓头实体上拉伸生成螺杆。 在螺杆上参加螺纹修饰。 参加螺纹和倒角。下面是螺栓M625的具体制作过程。（1） 创立新文件。启动Pro/E后，单击新建对话框，在类型栏中选择零件，输入零件名字，然后单击确定。在绘图区域出现3个基准平面。（2） 设置绘图平面。首先从绘图区域右边的快捷图表中选取拉伸工具，单击草绘，出现草绘对话框，按提示选取FRONT平面作为草绘平面。（3） 绘制螺栓头草图。从绘图区右边的快捷图标中选取直线工具，绘制边长为5.45的正六边形。（4） 生成实体。完成草图绘制后，再在智能菜单中输入预拉伸的厚度。这里我们选择4，然后再单击对勾按钮完成实体绘制。（5） 绘制螺杆草图。选择螺栓头的一个端面作为草绘平面，在从绘图区域右边的快捷图标中选取圆工具按钮，以六边形的中心为圆心，绘制直接为6的圆形草图。然后单击对勾完成螺杆草图绘制。（6） 生成螺杆实体。完成草图绘制后，再在绘图区下面的智能菜单中输入螺杆预拉伸的长度25，然后单击智能菜单右边的对勾按钮完成螺杆绘制。（7） 生成螺栓头切削特征。从绘图区域选择旋转工具，再单击草绘，选择TOP面作为草绘平面。，然后单击智能菜单中的去除材料按钮，最后单击智能菜单中的对勾按钮完成实体绘制。（8） 参加螺纹修饰。从插入菜单中选择修饰，在弹出的子菜单中选择螺纹，此时在智能菜单中按提示选择螺杆外表作为螺纹生成面，再选择罗公司呢头部，作为螺纹起始面。接下来在弹出的菜单管理器中选择正向，再选择盲孔，然后单击完成按钮。这时在绘图区下面的智能菜单提示区中出现输入框，提示输入螺纹深度，输入22，再单击右边的对勾按钮；接着出现螺纹内径输入框，输入4.8，再单击右边的对勾按钮完成螺纹修饰。（9） 倒圆角。从绘图区域右边的快捷图标中选择拉伸工具，这时在绘图区域下面的智能菜单提示区中按提示选择螺杆与螺栓的交线，在试图中以红色显示。然后，在绘图区下面的智能菜单提示区出现输入框，提示输入倒角半径，输入0.5，再单击右边的按钮完成倒圆角。（10） 螺杆端部倒角。从绘图区域的快捷图标中选择拉伸工具，这时在绘图区下面的智能菜单按提示选择螺杆端部边缘局部，在视图中以红色显示。然后，在绘图区下面的智能菜单提示区中出现DD输入框，两次都输入0.5，再单击右边的对勾按钮完成倒角。（11） 制作螺纹。在插入菜单中选择螺旋扫描，再从弹出的子菜单中选择切口，此时会弹出螺旋扫描的对话框和菜单管理器，依次选择常数穿过轴右手定那么，然后单击完成按钮。这时在绘图区域下面的智能菜单按提示选择TOP面为草绘平面。接下来的菜单管理器中选择正向，再选择默认，以虚线形式显示实体，以便进行草绘。单击绘图区域的直线按钮，绘制扫描引导线。然后再从绘图区域的快捷图标中选取虚线按钮，绘制如下图的螺旋线的绕行线，注意要与螺杆中心线重合。最后单击绘图区域的对勾按钮。这时在绘图区域下面的智能菜单提示区中出现输入框，提示输入螺距值，输入12.5，单击右边的对勾按钮。接着进入草绘状态，单击绘图区域的直线按钮，在螺纹引导线根部绘制螺纹切削截面，单击右边的对勾按钮以完成草图绘制。在弹出的菜单管理器中选择正向，单击确定按钮。完成螺纹制作后的螺栓如图7-1所示 图7-1 7.2 滚动轴承的设计过程（1） 草绘前的设置。启动Pro/E后，单击工具栏中的新建图标，在弹出的新建对话框的类型中选择零件，在名称文本框内写入零件名字，在紫类型栏中选择实体，单击确定按钮。从绘图区域右边的工具栏选取旋转工具，按智能菜单提示区的提示，单击草绘按钮，然后按弹出的草绘平面选取FPONT面作为草绘平面，使用系统所提示的方向为参照方向。（2） 绘制滚动轴承内外圈旋转截面草图。单击绘图区域的虚线按钮，绘制一条通过坐标原点的竖直中心线；分别单击绘图区域的矩形、直线、圆形按钮，再单击动态修建按钮，删除预删除的线段，最后生成的草图入7-2所示。 图7-2（3） 生成滚动轴承内外圈的实体图。在绘图区下面的智能菜单中输入旋转角度360，单击智能菜单右边的按钮完成实体绘制。旋转完成后的实体如图7-3所示。 图7-3（4） 绘制单个滚动体。从绘图区域右边的快捷图标中选择基准平面，按照绘图下面的智能菜单区的提示，先选择基准轴作为参照，接着选择一个基准平面作为参照，如FRONT平面，在旋转角度输入框中输入45，单击确定按钮完成基准平面DTM1插入。从绘图区域的快捷图标中选取旋转工具，按智能菜单区的提示，单击草绘按钮，然后按弹出的草绘平面选取对话框的提示，选取刚刚建立的DTM1作为绘图平面，再选取TOP平面作为绘图参照平面。这时选择默认系统提示的方向为参照方向。最后在绘图区下面的智能菜单中输入旋转角度360，单击菜单中的对勾，完成实体绘制，如图7-4所示。 图7-4（5） 阵列滚动体。在模型树窗口中选择刚刚的滚动体特征，单击绘图区域的阵列按钮。此时实体模型将显示出复制的滚动体的相关尺寸。同时，绘图区域下面的智能菜单提示区将显示两个方向的输入值。两个输入框的意义分别为：第一个输入框表示阵列之间的夹角；第二个输入框表示通过阵列将要产生的个数。在这里根据课题需要，我们分别选择30和12个，单击智能菜单中的对勾按钮，完成滚动体的阵列。如图7-5所示。 图7-5 7.3 轴承盖的设计过程（1） 启动软件，单击新建按钮，在子类型中选择零件并命名。（2） 单击旋转按钮。翻开创立旋转实体工具栏，在其中单击草绘按钮，即可翻开剖面对话框。（3） 在主窗口中选择FRONT面作为草绘平面，单击剖面对话框中的草绘按钮，翻开参照对话框。（4） 接受系统默认选取的尺寸参考，单击参照对话框中的关闭按钮，关闭该对话框。（5） 单击直线、圆形虚线按钮。绘制尺寸。单击对勾完成拉伸，生成的端盖实体如图7-6所示。 图7-6第8章 减速器的运动仿真概述8.1 约束类型的介绍在进行减速器的运动仿真前，我们有必要先来了解一些常用的装配约束类型。它们分别为：匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上的点、曲面上的边。1. 匹配使两平面或基准平面重合或平行，法线方向互相平行且指向相反方向。2. 对齐 使零件的两个平面或基准面、基准轴、点及边重合或者共线。3. 插入使两零件指定的旋转面共旋转中心线，具有旋转面特征的零件如螺栓、轴等以插入为约束方式。4. 坐标系使装配零件之间的坐标系对齐，X轴对X轴，Y轴对Y轴，Z轴对Z轴。5. 相切在两个进行装配的零件中，各自指定一个曲面或一个平面、另一个为曲面，使其相切。该约束类似于匹配约束，因为它使两个零件的面贴合，但是这两个面并不对齐。6. 线上点在一个零件上指定一点，在另一个零件上指定一条边线，并使该点在这条边线上。7. 曲面上的点在一个零件上指定一点，然后再另一个零件上指定一个曲面，使指定的曲面与点接触。8. 曲面上的边在一个零件上指定一条边，在另一个零件上指定一个曲面，使指定的曲面与边相接触。该约束通常与匹配、对齐的约束选项一起使用。8.2 减速器的装配下面是利用以上的这些约束类型把减速器装配到一块儿。1. 齿轮和下箱座之间的装配过程。首先选择齿轮的轴线和下箱座的轴线是对齐约束，然后再选择齿轮的端面和下箱座的内平面为匹配约束，同时在对话框中输入要廉价的数值。这样就把齿轮装到了下箱座上。2. 轴和平键的装配过程分别选择平键的侧平面、圆弧侧面、下平面对应轴上键槽的相应平面之间的约束关系为匹配、匹配、插入。这样就把平键装到了键槽中。3. 轴和轴承之间的装配选择轴承内外表和大轴外表，添加插入约束；选择轴肩侧面和轴承侧面，添加匹配约束，并将距离值设为0，单击元件放置对话框中确实定按钮，即可把轴承装到轴上。4. 轴承端盖和轴承通盖的安装选择轴承端盖侧面和轴外表，添加插入约束；选轴承端盖端面和下箱座端面，添加匹配约束，并将距离值设为0，单击元件放置按钮，即可完成装配。5. 上箱盖和定位销的装配选择上箱盖的下端面和下箱座的上端面，添加匹配约束；选择上下壳体的对应两组销孔，添加插入约束，单击元件放置对话框中确实定按钮，即可将上箱盖和下箱座装配到一块。选择定位销的侧面和壳体上的销孔的内曲面，添加插入约束；选择定位销的上平面和壳体的端面，添加匹配约束，并将距离值设为0，即可把定位销装到壳体上。6. 窥视孔盖、螺钉和通气阀的装配选择窥视孔盖的一组侧面和底面对应上壳体的侧面和上平面，添加对齐约束，即可把窥视孔盖装到上箱盖上。选择螺钉的底平面和窥视孔盖的外表，添加匹配约束且把距离设为0；同时选择螺钉的螺纹外表和螺钉孔的螺纹外表，添加插入约束，即可把螺钉装到上壳体上。同样的装配方式可以把螺栓、垫片、螺母和放油堵头安装到对应的位置。8.3 减速器的运动仿真在运动仿真版块里，其约束类型有所变化，它里面分为刚性、销钉、滑动杆、圆柱、平面、球、焊接、轴承、常规、6DOF、槽等。这里提一下本次设计用得到的几个约束类型。1. 刚性：限制6个自由度，顾名思义就是当做基准的元件来使用刚性约束，本次设计选择的是下箱座作为基准。2. 圆柱：限制4个自由度，使用圆柱约束可以来绕圆柱轴线旋转和沿轴线平移，这个约束类型也是被设计用的最多的一种。该运动仿真分为6个时间段：1. 上箱盖相对于下箱座的运动；2. 观察窗相对于上箱盖的运动；3. 通气阀和观察窗上的螺钉相对于观察窗的运动；4. 端盖和通盖相对于箱体的运动；5. 端盖和通盖上螺钉相对于端盖或通盖的运动；6. 螺栓、螺母相对于箱体的运动以及放油堵头、游标相对于箱体的运动。根据各零件相对于各自参照零件的距离，设定其速度，让在同一时间段里一块运动的零件所用的时间相等。这里我们设定第一时间段为5秒；第二时间段为5秒；第三时间段为4秒；第四时间段为5秒；第五时间段为5秒；第六时间段为5秒。总时间为29秒。组合到一块的零件如下列图8-1所示未运动前。 图8-1 动画仿真可以参照档案袋中光盘。 32结论本设计从分析和拟定传动方案开始，选用了最常见的原动机：电动机，对其运动学和动力学参数进行计算后，进入设计的主要局部，由于是二级锥齿轮减速器，首先对第一级减速的一对直齿锥齿轮进行设计校核，然后是一对斜齿轮的选择、设计及校核。由于这是以前接触过的课题，没有出现什么技术上的问题。关键在于动态虚拟装配中参数的设置和运功轨迹的拟定。基于P/roe的三维动画来仿真其装配过程那么更能表达此次设计的特点，使我有对P/roe的了解和使用有更深了一步。我相信以后再接触此类课题或任务我能更好的完成。 谢 辞经过两个月的毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心里有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多老师的帮助下予以解决。首先感谢葛述卿老师对我的指导和催促，葛老师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解，同时也防止了在设计过程中多走弯路，葛老师的催促是我一直把毕业设计放在心上，保证按质按量完成；还要感谢宿舍同学，是大家营造了良好的学习环境，在做毕业设计的过程中互帮互助，是我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大的提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能；还要感谢给我提出建议和意见的同学，使我能够按时完成毕业设计。大学生活至此画上了圆满的句号，在洛阳理工学院这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康快乐的成长，我永远不会忘记可亲的同学可敬的老师，我永远记得这片土地。设计者：杨延强参考文献1 刘冰，机械制图，北京：高等教育出版社，20222 3 45678910 谭雪松，甘露萍.Pro/ENGINEER Wildfire中文版根底教程.北京：人民邮电出版社，202211 吴权威，王净莹.Pro/ENGINEER Wildfire中文版实例教程.北京：清华大学出版社，202212 薄继康.Pro/ENGINEER根底教程.北京：人民邮电出版社，202213 张学军.Pro/ENGINEER Wildfire机械设计与应用.北京：国防工业出版社，202214 方建军，刘仁贞.机械动态仿真与工程分析Pro/ENGINEER Wildfire工程应用.北京：化学工业出版社，202115 李绗. Pro/ENGINEER工程建模实例与技巧.西安：西安电子科大出版社，202140外文资料翻译无齿轮减速器的开展与滚球摘要为了满足不同的需求no-backlash等特点,因此,我们有新开发的三种类型的no-backlash减速器：摆线球减速器,运动球减速器和往复运动输入型球减速器。特别值得注意的是这些正在研制的机器人关节。同样,这种减速机是一种恒速度滚球凸轮机构，他们用岁差运动、偏心运动和往复运动。这个运动原理和侧面的计算方法在减速机的根底上,提出了利用矢量分析。关键词:球减速器；No-backlash；岁差运动；偏心运动；往复运动。1.介绍no-backlash传播的特点,提出了一种最对于工业机器人的重要表现。为了满足性能、多品种的no-backlash减速器1-3了。然而,传统的no-backlash减速机有一个有限的减薄率。所以,我们不能选择武断地减薄率。同样,这种减速器不能经常被用来机器人手腕关节,大小是有限的。与常规正交轴输出式减速器无法消除的反作用。要解决这些问题,它是容易开展,只有一种减速。因此,注意如下:(1)的行星运动可以产生减少旋转减薄率高。(2)的凸轮机构设计采用运动轨迹,也就是说,no-backlash在理论计算。(3)最简单的滚动的球形状。考虑到这些要点,我们已研制出三种输入运动式减速器是一种恒速度用滚球凸轮机构运动,他们有偏心、岁差运动、往复运动。偏心输入类型是有用的同轴输出减速器。与岁差运动输入类型是有用的减少垂直的轴向旋转。输出同时,往复输入类型适用于运动的空心形状和大直径减速器的元素。2.开展的偏心运动输入类型球减速器2.1单一阶段式摆线针轮减速机球单一阶段式摆线针轮减速机4球组成两个局部:减少局部和运动传与许多圆形截面的凹槽,如图1。这个减少局部被偏心轴显示在图1为1。消除所造成的鼓励偏心运动,一个反重量是必要的,如2。减少局部由一个固定的阀瓣4有epi-trochoidal。偏心波沟瓣6败,hypotrochoidal运动波槽、许多滚球。消除乖僻的旋转运动,发射区由许多滚球11,圆形的凹槽10偏心的运动,被安排在8瓣恰恰相反一个trochoidal波槽,输出的阀瓣9圆形的凹槽。同时,生成的减少运动旋转出力轴122.2二阶段式摆线针轮减速机球在单级行星减速器的鼓励,以消除而造成偏心运动,被看做是什么所需要的。再者,改善减速器的配置是必要的,以满足重量轻、体积小。所以,我们开发了一个两阶段式摆线针轮减速机5的球,这是由两个局部,减少局部和与许多圆形截面运动传递的凹槽,如图2。每一个根本要素是相似的单级行星减速器,如图3。每个术语定义在表1。2.3运动学分析减少局部一般来说,企业/ hypo-trochoidal曲线是众所周知的这个位点的滚圈上任意点滑动的圆圈。确定任意位置滚圈上,我们有新定义trochoid因子。因此,用标准的半径,trochoid因子和trochoidal波数的圆圈,epitrochoidal每个基课件定义为情商的曲线(1)和hypotrochoidal刚被定义为情商的曲线(2)。a定义的trochoid因素trochoidal的形状曲线。在案件中,那么这个因素是1.0,那曲线有摆线针轮的形状,和当高于1.0,曲线有一个波形与一个循环。因此,trochoid因子应该被选为式(3)。这个中心轨迹的沟槽上符合每瓣波浪trochoidal曲线,分析了中心,所以我们，当固定的阀瓣具有hypo-trochoidal波槽,偏心运动阀瓣具有epi-trochoidal波槽,减少的几何形状截面图4。这个epi-trochoidal运动轨迹的乖僻拉丁化波运动的定义是由情商的圆盘(5)。在这个方程,得到了显示减少旋转角度在第一阶段的偏心轴。另一方面,hypo-trochoidal波道固定盘符合式(2)。当这些槽是紧密联系的横跨许多球,作为如图4,第一阶段的设计条件的如下。在案件中,所有的网状分球相符这个点的切线epi-trochoidal曲线与海波-trochoidal曲线,所有的球都被安排球场。这个数目的球是n1 + 1。在第二阶段的运动分析,是相似的第一阶段的局部。然而,旋转以不变的速度,这个f1必须整数的设计情况参数,如情商波数(8)。2.4运动学分析的一个运动传递区在这两个阶段,这两个减少减速器章节两种怪癖,驱动是不平等的。所以,传送局部是需要消除不同的旋转阶段和不同的怪癖。圆形槽的偏心运动光盘被安排在了相反的结论每个trochoidal波的状态。几何模型显示在图6。第二阶段的偏心定义如下e2式(9)。第二阶段是安排在一个相对偏心率的阶段对方。初始位置的圆形槽的位置在一个相对相位。运用情绪智商(7)、标准的半径r8,r7半径的圆槽,旋转角度的每一个阶段8,7、圆形的轨迹曲线p6的第一阶段的一面定义为式(10)、圆形的轨迹曲线上的P7，第二阶段是定义为式(11)。在这个方程,显示减少旋转角度第二阶段的偏心轴。当这些槽网状横跨许多球,设计所需的条件情绪智商(12)。3.开展运动输入型的岁差球减速器3.1同轴输出类型岁差球减速同轴类型的运动球减速6由一个1语言中,一种斜轴旋转运动运动,转子2在输入轴自如,许多滚球上三、一个固定转子槽与空间的圆形环四5的和输出环内外表波的trochoidal 6例7的内外表沟槽,如下图图7。输出的戒指有一个同轴输出与输入轴。许多球的安排在转子与空间的通告五、槽来生成一个岁差运动的pre-cession转子。空间摆线针轮或trochoidal槽,波7基于一个岁差运动,产生了降低旋转运动。这种空间波动槽的一个岁差减少的旋转运动,产生采用相对运动的一个岁差转子和输出环。pre-cession两边的转子,许多转动球被安排在一个统一的角。对于每一个球,旋转的相位而造成倾斜输入轴不同的。3.2 Orthogonal-axis输出类型岁差球减速器这个orthogonal-axis输出类型岁差球减速7由许多部件如图8。发电局部由一个倾斜的运动运动输入轴1和2,斜轴旋转自如,一个岁差运动的转子旋转在附近的三轴的自由,许多滚球4和固定环岁差运动与空间的圆形的槽内外表的一个。这些圆形槽让岁差运动空间运动。转换局部的岁差运动方向组成的7许多滚转换转子,第11条和第13条9球转子。有许多凹槽的岁差转子的8转换这种运动的方向。和许多圆形槽10被分配围绕着那个转子,生成岁差运动输出轴。同时,局部减少输出运动由一个输出转子与空间trochoidal-wave12的内外表沟槽。这音乐是产生任意要求减薄率。生成的减少运动输出轴的转动是14正交输入轴方向。3.3运动学分析空间圆形的凹槽固定环总的来说,这个岁差运动是众所周知的旋转议案的锥不滑倒。这个动作即可为运动的光盘,转速周围的等效在转动轴圈和i-axis一致这个笛卡尔空间。当一个岁差运动产生的,它吗是必要的限制任意空间运动。所以,空间固定环沟槽圆是必要的。同时,减少了旋转运动是由运动运动转子。为减少扭矩的反响旋转运动对岁差转子。这样的机制拥有一个反响所需的扭矩以及一般的行星在这个提议,传动系统的最正确方法。因此,圆形的凹槽固定环。