擺動活齒減速機的結構設計
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擺動活齒減速機的結構設計
目錄
1緒論 4
1.1概述 4
1.2國內外發展現狀 4
1.3 Solid Works介紹 5
2擺動活齒減速機傳動理論與設計方法 7
2.1 擺動活齒減速機的傳動原理與結構特點 7
2.1.1 擺動活齒減速機傳動的傳動原理 7
2.1.2 擺動活齒減速機的結構特點 8
2.1.3 擺動活齒傳動的嚙合原理 9
2.14擺線輪的齒廓曲線與齒廓方程 12
2.1.5 擺線輪齒廓曲率半徑 13
2.2擺動活齒傳動的受力分析 14
2.2.1針齒與擺線輪齒嚙合時的作用力 14
2.2.2 輸出機構的柱銷（套）作用于擺線輪上的力 17
2.2.3 轉臂軸承的作用力 18
2.3擺動活齒減速機主要強度件的計算 19
2.3.1 齒面接觸強度計算 19
2.3.2 針齒抗彎曲強度計算及剛度計算 19
2.3.4 輸出機構柱銷強度計算 20
3擺動活齒減速機的設計計算 22
3.1擺線輪、針齒、柱銷的計算 22
3.2 輸出軸的計算 26
3.3 其它零件的設計 30
3.4 潤滑與密封 31
4 零件的三維圖 32
4.1擺線輪 32
4.2箱體 32
4.3針齒殼 33
4.4輸出軸與主要部件裝配爆炸圖 34
4.5擺線輪與輸出軸 35
4.6裝配最終效果圖 35
5結束語 37
6致謝 38
7參考文獻 39
摘要
擺動活齒減速機作為重要的機械傳動部件具有體積小、重量輕、傳動效率高的特點。本設計在全面考慮多齒嚙合、運轉平穩、輪齒均載等運動學和動力學的要求，實現高承載能力、高傳遞效率、高可靠性和優良動力學性能等指標，而且要便于制造、裝配和檢修，設計了該具有合理結構的擺動活齒減速機。
本設計建立了合理的動力分析，對擺動活齒傳動中的擺線輪、轉臂軸承、柱銷及軸進行準確的受力分析，計算并校核主要件的強度及轉臂軸承、各支承軸承的壽命，分析結果可以看到，各軸承性能指標均符合要求。
利用solidworks2010軟件對擺動活齒減速機各零件建立幾何三維模型、擺動活齒減速機虛擬裝配及工程圖生成。用本文的方法設計擺動活齒減速機，具有設計快捷、方便等特點。研究結果對提高設計的速度、質量具有重要意義。
關鍵詞：擺線傳動 擺線輪 SolidWorks2010
Abstract
The cycloid—gear reducer is one of the most important transmission components of the pumping unit by its smaller volume，lighter weight and effective transmission. In order to realize four targets which include high transmission efficiency, high reliability and the excellent dynamics performance and guarantee credible lubricate ability, receive high efficiency of transmission, and make it easy for manufacture, assembly and inspection, we thought over all the requests in the round and design the rational structure cycloid—gear reducer.
In this design，we built the exact force analysis mathematical model of the cycloid—gear reducer, analyzed the forces born by the cycloid-gear, the bearings and the shaft, and produce the Matlab language software analyze of the forces analysis. We analyzed the forces of parts in the cycloid—gear reducer and calculated the intensity and the life of parts. From analyzed the results, we found the parts are our requests.
When we establish the three—dimensional structure of the Planet—cycloid Reducer model with the software UG，Carry on visual design and virtual assemble and drawing paper．The result of study have the guide meaning to accelerate design speed and quantities of the Planet—cycloid Reducer．
Keywords：Planet—cycloid Reducer; Cycloid ; UG
1緒論
1.1概述
近幾年，小型及微型機械作為一種節能、低耗和技術密集型的高新技術，已成為人們在小型及微型范圍內認識和改造普通機械傳動的一種新型工具，由于小型及微型機械具有超小外形、操作尺度極小和傳動精度高的特點，所以，小型及微型機械現已被列入”今后十年工業科技大改觀的關鍵技術之一”，現今已收到工業發達國家及發展中國家科技界、產業界及政府部門的廣泛重視，并已投入了大量的人力和財力進行研究開發，并取得了很好的經濟效益。
1.2國內外發展現狀
歐美等工業發達國家政府為了滿足未來經濟和社會發展的需要，利用軍事技術等方面的優勢，已將小型及微型機電系統作為戰略性的研究領域之一，紛紛投入巨資進行專項研究。
美國國家自然科學基金。先進研究計劃中心。國防部等投資1.4億美元進行小型及微型機電系統（MEMS）技術研究，美國國家自然科學基金會預言：小型及微型機械將成為新興的大規模產業，將能引起一場新的產業革命。美國的大學、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研究合作機構（NEXUS）組織。德國制定微機械系統技術計劃，并發展了一種用于小型及細微加工的LIGA技術。
我國小型及微型系統研究起步也不晚，已經建立了一些較為先進的基礎實驗設施，并在基礎研究和相關技術方面取得了一些有特色的成果，有些已經達到國際先進水平。2002年，國家投入數億元人民幣進行MEMS研究與開發，逐步建立起我國MEMS研發體系和產業化基地，提高我國在MEMS領域的核心競爭力，為推動MEMS的可持續發展和產業化打下良好的基礎，并在某些方面進入國際領先水平，隨著中國經濟的高速發展，在航天小型及微型技術、生物醫學工程等領域，比如：微型傳感器、小型及微型執行機構、超小動力傳遞系統、手術機器人關節驅動等系統的應用越來越廣泛在家電產品、汽車附件、辦公設備、住宅設備、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用場合越來越多。在日本，住友重機株式會社每年生產大量的小型擺動活齒減速機用于如復印機、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見，隨著計算機技術、網絡技術的進一步發展，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用也將會大為提高。小型擺動活齒減速機傳動減速器，不僅具有結構緊湊、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，可以把小型擺動活齒減速機傳動減速器的使用空間拓寬到家用和商用的廣闊領域。
目前已獲得日益廣泛使用的傳動機構是動力傳遞機構之一，齒輪傳動機構使用了多個輪來進行功率分流，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，人們一直把傳動機構看作是一種結構緊湊、質量小、體積小，且能傳遞較大扭矩的傳動機構，當然，這是將它與普通的齒輪傳動機構相比較而言。近幾年，隨著細微加工技術的出現和發展，這方面的研制工作已取得了長足的進步。5結束語
研究完本課題，通過理論學習和設計計算，可得到如下結論：
（1）擺動活齒傳動同漸開線少齒差傳動一樣，具有減速比大、結構緊湊、體積小、重量輕、效率高等優點，被廣泛用于冶金機械、食品工業、軍工、礦山等領域。此外，與漸開線少齒差傳動相比，由于它有近半數的齒同時嚙合，因此，它的承載能力更大，使用壽命更長；同時，它無齒頂相碰和齒廓重疊干涉等問題，具有更大的適應性，越來越受世界各國重視。它的主要弱點是工藝復雜，加工成本較高。
（2）在擺動活齒減速機裝置的設計中：為使擺線輪的承載能力最大，用計算機求解，選擇了最優的齒頂修形參數;在針齒殼的設計中，采用了三支點式的齒銷，控制了針齒的彎曲變形;在裝置的布置中，兩片擺線輪成 布置，這樣能使軸的受力平衡，減少W機構中軸承的受力，提高該軸承的壽命。
6致謝
在順利完成設計“擺動活齒減速機的設計”之際：
首先向辛勤指導我的老師老師致以衷心的感謝和崇高的敬意。老師豐富的專業知識、嚴謹的治學態度和科學的指導方法使我終身受益，讓我學到很多科學的設計研究的方法。治學之外，教授也在生活中給予無微不至的關心，教我很多有益的人生道理。在此表示感謝！
通過這次的畢業設計，讓我把我大學四年所學到的所有知識整合到了一起，并結合到實踐之中，使我對自己的能力有更好的認識，使我對一些應用軟件有了更熟練地操作。對我日后的工作有莫大的幫助。
感謝機械工程系各領導、各老師在這四年中的教導與關懷！
感謝家長的關懷與支持，感謝同學的支持與幫助！
7參考文獻
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