RV-320E機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星擺線(xiàn)減速器傳動(dòng)裝置研發(fā)【含13張CAD圖紙】【GC系列】
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課題名稱(chēng)： RV-320E機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星 擺線(xiàn)減速傳動(dòng)裝置研發(fā),課題性質(zhì)： XX 答辯人： XX 指導(dǎo)教師： XX,簡(jiǎn)介,畢設(shè)任務(wù) RV傳動(dòng)原理 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)思路 難點(diǎn)分析 二維設(shè)計(jì)圖紙 三維設(shè)計(jì)圖紙,開(kāi)題報(bào)告（不少于3000字） 外文翻譯（不少于2000字） 設(shè)計(jì)圖紙：RV320E裝配圖1張，全部非標(biāo)件施工，非標(biāo)件圖紙目錄、標(biāo)準(zhǔn)件圖紙目錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（說(shuō)明），不少于1.5萬(wàn)字,一、畢設(shè)任務(wù),說(shuō)明： 畢設(shè)工作已全部完成，下 面只介紹圖紙的設(shè)計(jì)過(guò)程。,二、RV傳動(dòng)原理,它由漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成。 漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪 2 與曲柄軸 3連成一體，作為擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)部分的輸入。,如果漸開(kāi)線(xiàn)中心齒輪 1 順 時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，那么漸開(kāi) 線(xiàn)行星齒輪2在公轉(zhuǎn)的同時(shí) 還有逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，并 通過(guò)曲柄3帶動(dòng)擺線(xiàn)輪4作 偏心運(yùn)動(dòng)，此時(shí)擺線(xiàn)輪4在其軸線(xiàn)公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還將在 針齒的作用下反向自轉(zhuǎn)，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，通過(guò) 輸出盤(pán)6將擺線(xiàn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)等速傳給輸出機(jī)構(gòu)。,三、設(shè)計(jì)要求：,安裝要求：為滿(mǎn)足通用性，參照帝人安裝尺寸,技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足下表要求，本次設(shè)計(jì)為RV320E-129型減速器,RV320E-129型減速器技術(shù)參數(shù)： 輸出轉(zhuǎn)速：5r/min 輸入功率：445kgfm 輸入功率：3.04kw,旋轉(zhuǎn)形式：外殼固定軸輸出,旋轉(zhuǎn)方向與速比,速比：,結(jié)構(gòu)圖,四、設(shè)計(jì)思路,根據(jù)安裝尺寸圖中信息，確定關(guān)鍵零件中已知的尺寸。 通過(guò)已知RV-20E圖紙參數(shù)類(lèi)比得出未知尺寸。 用安裝尺寸PDF圖紙，按照比例測(cè)出一級(jí)減速部分的大致中心距并通過(guò)反求確定實(shí)際中心距。 設(shè)計(jì)擺線(xiàn)輪結(jié)構(gòu)、齒形以及針輪結(jié)構(gòu) 計(jì)算RV-320E幾何回差 驗(yàn)算RV-320E傳動(dòng)效率,五、難點(diǎn)分析：,確定RV320E系列減速器一級(jí)減速部分齒輪嚙合參數(shù),難點(diǎn)：,中心距不變。 嚙合后應(yīng)滿(mǎn)足已知的傳動(dòng)比。,解決：,等比例測(cè)繪得出大致的中心距。 使用公式R=1+ZpZx / Za反求確定正齒輪與行星輪齒數(shù)，并算出其他參數(shù)，如下表：,RV320E系列齒輪參數(shù)表,設(shè)計(jì)二級(jí)擺線(xiàn)減速部分的結(jié)構(gòu),難點(diǎn)：,如何確定針輪分布圓直徑。 優(yōu)化擺線(xiàn)輪的齒形,解決：,根據(jù)測(cè)繪的到的大致數(shù)據(jù)，類(lèi)比已知的RV-250A減速器，確定針輪分布圓直徑為229mm。 使用組合輪廓修形辦法，確定RV320E系列擺線(xiàn)輪齒廓曲線(xiàn)方程，使用CAXA繪制其輪廓如下：,六、二維裝配圖,七、三維裝配圖,謝謝欣賞！,RV-320E機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星減速器傳動(dòng)裝置研發(fā)中文摘要 本論文闡述了調(diào)研機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)傳動(dòng)技術(shù)的過(guò)程，并深入研究了 RV 傳動(dòng)的原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，仔細(xì)鉆研RV傳動(dòng)的設(shè)計(jì)約束，掌握了RV減速器的設(shè)計(jì)方法，完成了RV-320E 的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)(三維和二維)和施工圖設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了RV-320E系列減速器的設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了合理的方案設(shè)計(jì)、 標(biāo)注齊全的施工圖設(shè)計(jì)、規(guī)范、合理的生產(chǎn)工藝；并對(duì)RV-320E系列減速器產(chǎn)品參數(shù)反求設(shè)計(jì)，解析了RV傳動(dòng)幾何回差的影響因素，分析計(jì)算了RV-320E系列六個(gè)產(chǎn)品的機(jī)械效率，深入研究RV傳動(dòng)擺線(xiàn)輪齒廓標(biāo)準(zhǔn)方程、修形方法、修形曲線(xiàn)方程。關(guān)鍵詞 RV-320E減速器 方案設(shè)計(jì) 圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 齒廓修形Title RV-320E Heavy robot joint development planetary gear transmission AbstractThis paper describes the research robot rotating joint drive technology process and in-depth study of the principles of RV transmission, structural features, etc., carefully studying RV drive design constraints, mastered the RV reducer design, complete RV-320E sports design, the overall structure of the program design (3D and 2D) and construction design, detailing the RV-320E series reducer design process, gives a reasonable design, marked complete construction design, specification, reasonable production technology; and RV-320E series reducer product parameters reverse design, analytic geometry factors affecting RV transmission backlash, analysis and calculation of the mechanical efficiency of the RV-320E series of six products, in-depth study of RV transmission cycloidal profile standard equation, modification methods, repair curve equation.Keywords RV-320E reducer Design Design drawings Tooth profile modification外文摘要目錄前言1第一章 RV減速器總體介紹21.1 RV 行星擺線(xiàn)傳動(dòng)的原理21.2 RV行星擺線(xiàn)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比31.3 RV行星擺線(xiàn)傳動(dòng)特點(diǎn)31.3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)31.3.2 性能特點(diǎn)3第二章 RV減速器設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析52.1 嚴(yán)格控制擺線(xiàn)輪的加工誤差52.2 保證組件的精度要求有很高的關(guān)聯(lián)度52.3 曲柄組件應(yīng)滿(mǎn)足安裝條件62.4支撐軸承有較高的預(yù)緊要求62.5相關(guān)組件的安裝的配合要求應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)6第三章 RV-320E總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1核心零部件介紹73.2分析RV-320E設(shè)計(jì)要求83.3設(shè)計(jì)RV-320E核心零部件9第四章RV減速器中擺線(xiàn)輪齒形設(shè)計(jì)174.1擺線(xiàn)輪修形的原因及其必要性174.2擺線(xiàn)輪廓修形方法174.2.1移距修形法174.2.2等距修形法174.2.3轉(zhuǎn)角修形法174.2.4擺線(xiàn)輪齒廓修形曲線(xiàn)方程式184.3 RV-320E擺線(xiàn)輪廓修形設(shè)計(jì)18第五章 RV減速器的傳動(dòng)傳動(dòng)的幾何回差205.1幾何回差概念205.2 RV減速器的幾何回差分析205.2.1第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪傳動(dòng)的回差分析205.2.2擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)部分的回差分析225.2.3曲柄軸承間隙 對(duì)回差的影響245.2.4 RV減速器的傳動(dòng)總回差245.3 RV-320E-129減速器幾何回差計(jì)算25第六章 RV減速器的傳動(dòng)效率計(jì)算286.1.計(jì)算假設(shè)286.2公式建立286.3RV-320E減速器傳動(dòng)效率計(jì)算29第七章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)31參考文獻(xiàn)32致謝33前言RV傳動(dòng)與諧波傳動(dòng)相比較，其突出優(yōu)點(diǎn)為保證運(yùn)動(dòng)精度壽命高，扭轉(zhuǎn)剛度大、彈性回差小，在很多高精度機(jī)器人中使用廣泛。因?yàn)镽V減速器具有其它減速器不可替代的優(yōu)勢(shì)，是機(jī)器人行業(yè)中減速器的主流。日本帝人公司早已實(shí)現(xiàn)了RV減速器的規(guī)?；a(chǎn)，歐美等國(guó)家在RV減速器的技術(shù)研究方面也已較為深入。然而，到目前為止，國(guó)內(nèi)關(guān)于RV減速器的研究還不夠透徹，存在許多問(wèn)題需要解決。國(guó)內(nèi)的RV減速器目前依然依賴(lài)于進(jìn)口。南京康尼機(jī)電新技術(shù)有限公司把握市場(chǎng)需求，擬開(kāi)展機(jī)器人關(guān)鍵核心部件 RV傳動(dòng)裝置的研制和生產(chǎn)。公司和南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院有著長(zhǎng)期產(chǎn)學(xué)研合作的優(yōu)良傳統(tǒng)，在此契機(jī)下再度合作。在機(jī)械工程學(xué)院課題組成員的辛苦努力以及公司密切配合下，已成功完成了RV-20E型號(hào)減速器的研制工作，并取得了突出的成績(jī)。學(xué)院秉著“學(xué)以致用”的辦學(xué)宗旨，為充分發(fā)揮學(xué)生的應(yīng)用能力，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)用能力訓(xùn)練，將RV減速器E系列的設(shè)計(jì)任務(wù)落實(shí)到學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題中。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為RV減速器E系列中的RV-320E機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星擺線(xiàn)減速傳動(dòng)裝置研發(fā)。本畢業(yè)生即將離開(kāi)學(xué)校，走向工作崗位，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)充分了解產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的絕佳機(jī)會(huì)，不僅可以鍛煉自己對(duì)產(chǎn)品的整體把控能力、產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)能力，更是對(duì)自己四年大學(xué)生活的一個(gè)測(cè)試、一次總結(jié)。畢設(shè)小組首先通過(guò)討論決定，從原理出發(fā)，充分了解了RV傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并進(jìn)行了方案的設(shè)計(jì)與論證。隨后，多次前往南京康尼機(jī)電新技術(shù)有限公司參觀(guān)RV產(chǎn)品、實(shí)地請(qǐng)教經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師們，最終圓滿(mǎn)的完成了RV-320E機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星擺線(xiàn)減速傳動(dòng)裝置研發(fā)任務(wù)。第一章 RV減速器總體介紹1.1 RV 行星擺線(xiàn)傳動(dòng)的原理RV減速機(jī)是日本帝人公司在雙曲柄少齒差行星減速機(jī)（大功率擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)）的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)的一種用于機(jī)器人的新型擺線(xiàn)減速傳動(dòng)裝置，從機(jī)構(gòu)學(xué)角度看，屬于曲柄式封閉差動(dòng)輪系，又稱(chēng)作RV傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其是由一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和一級(jí)雙（或三）曲柄偏擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組合而成的二級(jí)減速傳動(dòng)。漸開(kāi)線(xiàn)行星輪Zx 與曲軸 H剛性聯(lián)接為一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件（稱(chēng)為行星曲柄，下同）作為第二級(jí)擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)部分的輸入，如圖1所示。圖 1.1 RV 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖太陽(yáng)輪將電機(jī)輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給2個(gè)（或3個(gè)）均布的行星輪Z并按齒數(shù)比進(jìn)行減速，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速傳動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)臂固定（作機(jī)架）時(shí)，2個(gè)（或3個(gè)）行星曲軸作定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)擺線(xiàn)輪（也稱(chēng)RV齒輪）在平行四邊形機(jī)構(gòu)和 的導(dǎo)引下，繞曲軸H的旋轉(zhuǎn)中心，沿半徑為e的圓周平動(dòng)。同時(shí)在擺線(xiàn)輪和針輪的嚙合作用下，針輪沿與曲軸 H的相反方向做慢速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速傳動(dòng)。當(dāng)針輪固定時(shí)，2 個(gè)行星曲軸繞針輪 的中心（與太陽(yáng)輪中心相同）一邊公轉(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)，并將公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)臂 輸出，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速傳動(dòng)。1.2 RV行星擺線(xiàn)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比第一級(jí)行星傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值： 第二級(jí)擺線(xiàn)傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值：以針輪固定（作機(jī)架）、太陽(yáng)輪 作輸入構(gòu)件、轉(zhuǎn)臂 做輸出構(gòu)件的情況作為RV減速機(jī)的典型使用情況，其速比值：當(dāng)擺線(xiàn)傳動(dòng)為一齒差（即）時(shí)，RV 傳動(dòng)的速比值為：減速比為速比值的倒數(shù)：i =1/ R 。輸出轉(zhuǎn)速=輸入轉(zhuǎn)速 i 。1.3 RV行星擺線(xiàn)傳動(dòng)特點(diǎn)1.3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)置于低速級(jí)，其輸入轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)更加平穩(wěn)；輸出轉(zhuǎn)臂W組件采用兩端支承的盡可能大的剛性盤(pán)組合式框架結(jié)構(gòu)，剛度大、抗沖擊性能能力有很大提高。其次轉(zhuǎn)臂W組件通過(guò)向心推力軸承安裝于針輪殼體內(nèi)，支撐剛度大、承載能力強(qiáng)；另外，擺線(xiàn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)置于轉(zhuǎn)臂的支承主軸承跨距之內(nèi)，軸向尺寸小。除此之外，與傳統(tǒng)擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)不同，RV傳動(dòng)采用2個(gè)（或3個(gè)）曲柄軸H組件，實(shí)現(xiàn)功率分流傳動(dòng)，曲柄H軸的軸承個(gè)數(shù)增多且內(nèi)外環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)速下降，軸承壽命大大提高。1.3.2 性能特點(diǎn)RV傳動(dòng)的主要性能特點(diǎn)可以概括為“三大”、“兩高”、“一小”。1. 傳動(dòng)比范圍大、可實(shí)現(xiàn)的減速級(jí)數(shù)多：?jiǎn)渭?jí)擺線(xiàn)傳動(dòng)的可以做到十幾到幾十甚至于過(guò)百，加上一級(jí)減速，即使擺線(xiàn)齒輪數(shù)不變，只改變漸開(kāi)線(xiàn)齒數(shù)和的齒數(shù)，就可以得到很多的速比。RV減速機(jī)的速比值可達(dá)到R=311712. 承載能力大、瞬時(shí)過(guò)載和耐沖擊能力強(qiáng)：框架式輸出轉(zhuǎn)臂W的結(jié)構(gòu)，使得RV減速機(jī)的承載能力以及瞬時(shí)過(guò)載和耐沖擊能力，較之傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的擺線(xiàn)傳動(dòng)有較大提高。簡(jiǎn)單舉例，如RV-20E，允許力矩可達(dá)90kgfm瞬時(shí)最大允許力矩可達(dá)180kgfm；輸入功率可達(dá)0.92kw（輸出轉(zhuǎn)速為60rmp時(shí)）。a傳統(tǒng)單曲柄擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)的功率流bRV傳動(dòng)的功率分流功率分流情況對(duì)比3. 剛度大：RV減速機(jī)主軸承使用向心推力軸承支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，力矩剛性和剛度系數(shù)較大。如RV-20E，力矩剛性（代表值）可達(dá)38kgfm/arc.min；彈簧常數(shù)（代表值）可達(dá)38kgf/arc.min。4. 傳動(dòng)效率高：RV傳動(dòng)的效率可達(dá)=85%92%。由文獻(xiàn)知道傳動(dòng)比R=80、輸出扭矩N=600Nm的RV減速機(jī)，效率測(cè)試值為=88.4%。5. 運(yùn)動(dòng)精度高：RV減速器傳動(dòng)可以獲得和好的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和較低噪聲。6回差?。篟V傳動(dòng)的回差較小。第二章 RV減速器設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析2.1 嚴(yán)格控制擺線(xiàn)輪的加工誤差擺線(xiàn)輪的加工誤差是RV傳動(dòng)的最敏感的誤差源之一，加工擺線(xiàn)輪需要專(zhuān)用設(shè)備，擺線(xiàn)輪的廓形誤差對(duì)RV減速機(jī)來(lái)說(shuō)，是最敏感的誤差源之一，加工精度要求嚴(yán)格控制，如果RV減速器不能大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品成本相當(dāng)高。2.2 保證組件的精度要求有很高的關(guān)聯(lián)度擺線(xiàn)輪、轉(zhuǎn)臂W和曲柄H的精度要求關(guān)聯(lián)度高，由圖2.1分析可知，平行四邊形ABCD和的兩條長(zhǎng)邊分別是擺線(xiàn)輪和轉(zhuǎn)臂W上倆個(gè)曲柄H的中心距尺寸，兩條短邊分別屬于兩個(gè)曲柄H上的偏心距尺寸，兩條長(zhǎng)邊和兩條短邊的“尺寸等同性”要求很高。否則，就“單路”RV傳動(dòng)來(lái)講，不能保證擺線(xiàn)輪相對(duì)于轉(zhuǎn)臂W作平動(dòng)。圖 2.1 相關(guān)分析進(jìn)一步地，即便平行四邊形機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)短邊的“尺寸等同性做的很好”，當(dāng)“半中心距”相對(duì)于其幾何中心的“對(duì)稱(chēng)性”不好，或者是倆組曲柄軸H 組件的“相位不同步”即存在“相角誤差”的話(huà)，倆組平行四邊形機(jī)構(gòu)ABCD和引導(dǎo)的倆個(gè)擺線(xiàn)針輪成180相差相對(duì)于轉(zhuǎn)臂W作“平動(dòng)”的需求得不到保證。 “尺寸等同性誤差”和曲柄軸“相角誤差”二者共同作用，可能會(huì)導(dǎo)致RV傳動(dòng)部分就“轉(zhuǎn)鼓不起來(lái)”或是“裝起來(lái)就動(dòng)不起來(lái)了”的情況。即便是裝配后能夠“動(dòng)起來(lái)”，也會(huì)引起較大的附加載荷，從而影響RV傳動(dòng)的承載能力以及使用壽命。2.3 曲柄組件應(yīng)滿(mǎn)足安裝條件曲柄H組件必須滿(mǎn)足“安裝條件”和“同相位角條件”， 行星輪和曲柄H通過(guò)花鍵聯(lián)接成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。其既是第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件，同時(shí)又是第二級(jí)擺線(xiàn)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件。那么，它就必須同時(shí)滿(mǎn)足第一級(jí)行星傳動(dòng)所要求的安裝條件，和第二級(jí)擺線(xiàn)傳動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)的同相位角條件。2.4支撐軸承有較高的預(yù)緊要求支撐軸承沒(méi)有消隙措施和預(yù)緊措施，曲柄H組件通過(guò)兩個(gè)圓錐滾子軸承支撐在轉(zhuǎn)臂W組件內(nèi)，其上設(shè)置兩個(gè)調(diào)整墊片，第一個(gè)作用是用于調(diào)整兩個(gè)圓錐滾子軸承的軸向預(yù)緊，第二個(gè)作用是調(diào)整曲柄軸承與擺線(xiàn)輪的軸向位置。轉(zhuǎn)臂W組件通過(guò)兩個(gè)向心推力軸承支撐在針輪的殼體內(nèi)，該支撐軸承應(yīng)該有預(yù)緊要求，預(yù)緊量通過(guò)“修磨轉(zhuǎn)臂W組件接合面”來(lái)保證。2.5相關(guān)組件的安裝的配合要求應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)曲柄H組件支撐軸承與W組件支撐軸承安裝要求，RV裝配時(shí)，應(yīng)首先保證轉(zhuǎn)臂W組件在針輪的殼體內(nèi)正確安裝，即首先通過(guò)“修磨轉(zhuǎn)臂W組件接合面”來(lái)保證轉(zhuǎn)臂W組件支撐軸承的預(yù)緊量；其次，通過(guò)“修磨”兩個(gè)調(diào)整墊片來(lái)保證曲柄H組件與轉(zhuǎn)臂W組件的相對(duì)位置，以及支撐曲柄H組件的兩個(gè)圓錐滾子軸承的預(yù)緊量。應(yīng)保證倆個(gè)調(diào)整墊片的“厚度之和”是用于調(diào)整倆個(gè)圓錐滾子軸承的預(yù)緊量的，單個(gè)墊片的厚度尺寸用于調(diào)整曲柄H與擺線(xiàn)輪相對(duì)位置。第三章 RV-320E總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1核心零部件介紹圖 3.1 RV裝配總圖RV減速器主要由漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)和擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成。其中漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)部分主要由齒輪軸、正齒輪（行星輪）組成；擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)主要由曲柄軸、轉(zhuǎn)臂軸承、擺線(xiàn)輪、針輪、支撐軸及支撐法蘭等零部件組成。其中，核心零部件的作用如下：(l）輸入齒輪軸：齒輪軸用來(lái)傳遞輸入功率和運(yùn)動(dòng)，是RV減速器的一級(jí)減速部分，且與漸開(kāi)線(xiàn)正齒輪互相嚙合。(2）正齒輪（行星輪）：正齒輪與轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）固聯(lián)，三個(gè)正齒輪均勻地分布在一個(gè)圓周上，起功率分流的作用，即將輸入功率分成三路傳遞給曲柄軸，并通過(guò)曲柄軸傳遞給RV擺線(xiàn)行星機(jī)構(gòu)。(3）轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）H：曲柄軸是RV齒輪的的旋轉(zhuǎn)軸。它的一端與正齒輪相聯(lián)接，另一端與支撐圓盤(pán)相聯(lián)接，它可以帶動(dòng)RV齒輪產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，而且又支撐RV齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。（4）擺線(xiàn)輪（RV 齒輪）：為了實(shí)現(xiàn)徑向力的平衡在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，一般應(yīng)采用兩個(gè)完全相同的RV 齒輪，分別安裝在曲柄軸上，且兩RV齒輪的偏心位置相互成 180。（5）外殼：針輪殼體由與機(jī)架固連在一起的針輪組成，在針輪上安裝有40個(gè)針齒，通過(guò)針齒與RV齒輪嚙合。（6）剛性盤(pán)（支撐法蘭）與輸出盤(pán)（支撐軸）：支撐軸是 RV 型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與外界從動(dòng)工作機(jī)相聯(lián)接的構(gòu)件，支撐軸與支撐法蘭相互聯(lián)接成為一個(gè)整體，而輸出運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。在剛性盤(pán)上均勻分布兩個(gè)曲柄的軸承孔，而曲柄的輸出端借助于軸承安裝在這支撐法蘭上。各個(gè)零件的安裝位置如圖3.1所示。因此，設(shè)計(jì)RV其中主要的任務(wù)就是完成上述各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)，并給出規(guī)范可行的工藝要求。3.2分析RV-320E設(shè)計(jì)要求根據(jù)任務(wù)書(shū)中RV-320E安裝尺寸可以獲得RV-320E的外形尺寸，其中外殼的重要尺寸基本確定，支撐軸及法蘭的外形尺寸大部分確定，需要確定的尺寸有RV齒輪的厚度，漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)的中心距，中心距可根據(jù)任務(wù)書(shū)中的七個(gè)系列，以及已知的外形尺寸進(jìn)行反求計(jì)算。首先，確定漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)主要參數(shù)：根據(jù)任務(wù)書(shū)中給出的RV-320E 的技術(shù)參數(shù)要求如圖3.2所示。圖 3.2 RV-320E 的技術(shù)參數(shù)要求又RV-320E系列中RV輪齒數(shù)為39，而銷(xiāo)針數(shù)為四十，所以該擺線(xiàn)傳動(dòng)為一齒差傳動(dòng)（即），所以，RV-320E 傳動(dòng)的速比值為：由任務(wù)書(shū)中PDF格式估測(cè)可得RV-320E漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)的中心距大致為63cm，由以上可繪制出RV-320E系列的齒輪參數(shù)表，如圖3.3所示：圖 3.3RV-320E系列的齒輪參數(shù)表由表可知，RV-320E系列輸入齒輪與行星輪的齒數(shù)和為84，齒輪模數(shù)為1.5，中心距為63cm。漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)基本確定。其次，確定各個(gè)零件的軸向尺寸，由已知的RV-20E的軸向尺寸已經(jīng)已知任務(wù)書(shū)中PDF文檔測(cè)量可確定正齒輪的厚度為11cm、RV齒輪的厚度為18cm、曲柄軸的軸向總長(zhǎng)為104cm、支撐法蘭軸向長(zhǎng)度為35cm、支撐軸的軸向尺寸為90cm。到此,RV-320E的裝配圖總體尺寸大部分確定。3.3設(shè)計(jì)RV-320E核心零部件1.外殼：RV-320E外殼由針輪和機(jī)架固連在一起而成為針輪殼體，在針輪上安裝有40個(gè)針齒，針輪殼內(nèi)有四十個(gè)針輪槽。根據(jù)任務(wù)書(shū)中安裝尺寸可獲得外殼的大部分外形數(shù)據(jù)。其中關(guān)鍵的尺寸RV傳動(dòng)的針輪針齒中心圓直徑?jīng)Q定了RV傳動(dòng)的精度，屬于RV減速器的核心，帝人公司已經(jīng)將針輪針齒中心圓直徑以及外圍輪廓尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。由RV-320E安裝尺寸反推其針輪針齒中心圓直徑，并對(duì)比已知的RV-250A減速器發(fā)現(xiàn)，估測(cè)的針輪針齒中心圓直徑（228毫米）與RV-250A減速器的針輪針齒中心圓直徑（229毫米）僅僅相差1毫米，因此決定采用RV-250A減速器的針輪針齒中心圓直徑作為RV-320E減速器的針輪針齒中心圓直徑，即為229毫米。確定了針輪針齒中心圓直徑，及安裝尺寸中已知的尺寸，目前外殼剩下的未知尺寸如圖所示。其中，尺寸D1和尺寸D2為主軸承的外徑，因?yàn)镽V體積較小，所以主軸承采用薄壁軸承，根據(jù)安裝說(shuō)明書(shū)可知薄壁軸承的外徑為250毫米，所以尺寸D1與D2均為250毫米。尺寸D3為外殼與軸之間的密封圈尺寸，查閱密封圈規(guī)格可確定D3為274毫米。因?yàn)镽V減速器的特殊性，滾針上面沒(méi)有齒套，針齒在針輪上固定為“全長(zhǎng)度”支撐，因此，L1的尺寸應(yīng)該與兩個(gè)主軸承間的尺寸配合，保證銷(xiāo)針和RV齒輪的軸向固定，綜合考慮后，可確定其尺寸為29毫米。綜上可知，外殼的所有尺寸都已確定。幾何精度直徑偏差執(zhí)行GB/T 1800.4-99，形位公差執(zhí)行GB/T 1184-96。針齒銷(xiāo)孔直徑偏差精度等級(jí)H6，針齒銷(xiāo)孔圓度、圓柱度精度等級(jí)6級(jí)，銷(xiāo)孔中心園對(duì)軸承孔軸線(xiàn)的徑向圓跳動(dòng)精度等級(jí)6級(jí)。圖 3.4外殼設(shè)計(jì)尺寸2. 轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）H：曲柄軸是擺線(xiàn)輪的旋轉(zhuǎn)軸。它可以帶動(dòng)擺線(xiàn)輪產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，而且又支撐擺線(xiàn)輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。它的一端與正齒輪相聯(lián)接，中間穿過(guò)倆個(gè)RV齒輪，兩端分別與支撐法蘭和支撐軸相聯(lián)接。所以確定了曲柄軸的尺寸，可以對(duì)快速確定其他零部件的尺寸有很大的幫助。 前面介紹外殼設(shè)計(jì)的時(shí)候提到針輪針齒中心圓直徑參考RV-250A的設(shè)計(jì)計(jì)算，因此，此后的曲柄軸的偏心距同樣參考RV-250A的設(shè)計(jì)，取e=2.2.mm；分析圖中的各個(gè)尺寸可知L3等于L4，都與RV輪的厚度相關(guān)，并且在RV齒輪和曲柄軸之間是通過(guò)無(wú)內(nèi)外圈的滾針軸承配合鏈接，查閱無(wú)內(nèi)外圈滾針軸承規(guī)格表與測(cè)繪任務(wù)書(shū)中所得尺寸綜合分析后，取曲柄軸的軸向尺寸L3=L4=18mm、徑向尺寸D3=D4=50mm。尺寸D2與尺寸D5為曲柄軸在RV輪中配合的圓錐滾子軸承的內(nèi)徑，由任務(wù)書(shū)中測(cè)繪結(jié)果可知徑向的尺寸大致為30毫米左右，查閱圓錐滾子軸承的標(biāo)準(zhǔn)系列，確定取曲柄軸兩端的圓錐滾子軸承為GB/Y 297-1944中的32006，內(nèi)徑d=30mm，外徑D=55mm，長(zhǎng)度T=17mm=由以上尺寸可以確定D2=D5=30mm。尺寸D5參照?qǐng)A錐滾子軸承的長(zhǎng)度17mm以及內(nèi)嵌的附著體支撐軸與支撐法蘭的長(zhǎng)度定為22mm。到此曲柄軸出去漸開(kāi)線(xiàn)花鍵部分，其他的關(guān)鍵尺寸都已確定。漸開(kāi)線(xiàn)花鍵參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3478.1-2008，30圓齒根，取齒數(shù)為18，模數(shù)為1.5，大徑基本尺寸為28.5mm。尺寸L1為與曲柄軸配合的正齒輪的厚度，由之前的總圖總體設(shè)計(jì)可知L1=11mm。尺寸D1為正齒輪兩端軸用擋圈的溝槽深度，軸用彈性擋圈選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列，根據(jù)GB/T 894.1-1986確定溝d=26.6mm，D1=d=26.6mm。長(zhǎng)度L根據(jù)上述已經(jīng)確定的尺寸，并留出退刀槽的長(zhǎng)度，確定長(zhǎng)度L=104mm。幾何精度直徑偏差執(zhí)行GB/T 1800.4-99，形位公差執(zhí)行GB/T 1184-96。兩曲柄外圓的直徑偏差精度等級(jí)為Js5，支撐軸頸外圓面的直徑偏差精度等級(jí)k5，外圓面圓柱度精度等級(jí)6級(jí)。圖 3.5曲柄軸設(shè)計(jì)尺寸3.支撐法蘭：在剛性盤(pán)（支撐法蘭）上均勻分布三個(gè)轉(zhuǎn)臂的軸承孔，而曲柄軸的輸出端借助于軸承安裝在這個(gè)支持法蘭上。另外，法蘭與支撐軸通過(guò)內(nèi)六角圓柱螺釘鏈接在一起，支撐整個(gè)RV減速器。根據(jù)安裝說(shuō)明書(shū)上獲得的尺寸，可以確定支撐法蘭的沉孔的位置和大小，以及銷(xiāo)孔的位置和尺寸。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要需要確定的是支撐法蘭中心孔的大小D1，支撐法蘭邊沿厚度L1，與曲柄軸鏈接的孔大小D3，孔用擋圈溝槽大小D2，以及與支撐軸連接的凸臺(tái)的基本形狀。由前面的總圖總體設(shè)計(jì)可知，支撐法蘭的厚度為35mm，因?yàn)榕c支撐軸連接面對(duì)粗糙度有很高的要求，為了減少加工難度，應(yīng)盡量減少與支撐軸的接觸面積，在這里采取凸臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，凸臺(tái)的大小與支撐軸的連接面形狀相同，這里就不在做介紹，在下面支撐軸介紹中可查閱到。尺寸L1是主軸承的軸向固定尺寸，在支撐法蘭與外殼配合后，軸承的軸向一側(cè)定位完全依靠于L1方向的尺寸，綜合分析后，獲得L1尺寸為16mm。中心孔尺寸D1，根據(jù)安裝說(shuō)明中給出的輸入齒輪的直徑d=46mm，因此推斷中心孔尺寸應(yīng)該大于46mm，另外，根據(jù)PDF測(cè)繪結(jié)果，確定中心直徑為52mm。曲柄軸裝配孔尺寸D3，根據(jù)前面確定的曲柄軸尺寸，及其選取的標(biāo)準(zhǔn)圓錐滾子軸承GB/Y 297-1944中的32006，內(nèi)徑d=30mm，外徑D=55mm，可知 ，D2=55mm。確定了尺寸D2后查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)孔用擋圈，根據(jù)GB/T 893.1-1986選取孔用擋圈，確定孔內(nèi)溝槽的基本尺寸為58mm，所以確定D3=58mm。材料選用20CrMnTi或20CrMo，熱處理后硬度60-63HRC。圖 3.6支撐法蘭設(shè)計(jì)尺寸幾何精度直徑偏差執(zhí)行GB/T 1800.4-99，形位公差執(zhí)行GB/T 1184-96。兩個(gè)曲柄軸承線(xiàn)平行度、對(duì)端面的垂直度、對(duì)回轉(zhuǎn)中心對(duì)稱(chēng)度精度等級(jí)6級(jí)；曲柄支撐軸承孔圓度、圓柱度精度等級(jí)5級(jí)。4.支撐軸：輸出盤(pán)（支撐軸）：支撐軸是RV型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與其他裝置聯(lián)接的構(gòu)件，支撐軸與支撐法蘭相互聯(lián)接成為一個(gè)整體，而輸出運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)RV-320E中，外殼作為RV減速器的輸出部分。在支撐軸上均勻分布三個(gè)曲柄軸的軸承孔，而轉(zhuǎn)臂的輸出端借助于軸承安裝在此支撐軸上。另外支撐軸與支撐法蘭配合定位兩個(gè)主軸承，并且由于RV齒輪，銷(xiāo)針的軸向定位均依靠支撐法蘭與支撐的作用，所對(duì)支撐法蘭與支撐軸裝配的尺寸要求比較高，因此在，本次設(shè)計(jì)的圖紙中將支撐軸與支撐法蘭的零件圖配合給出技術(shù)要求，以達(dá)到設(shè)定的要求。支撐軸出去裝配說(shuō)明書(shū)中已知的尺寸外，這里只需要確定下圖中給出的關(guān)鍵尺寸即可。中心孔D1尺寸，參考支撐法蘭給出的孔徑52mm，這里也同樣去D1=52mm。曲柄軸與支撐軸的配合孔，根據(jù)支撐軸查閱的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圓錐滾子軸承GB/Y 297-1944中的32006，內(nèi)徑d=30mm，外徑D=55mm，可知 ，D2=55mm。根據(jù)GB/T 893.1-1986選取孔用擋圈，確定孔內(nèi)溝槽的基本尺寸為58mm。圖 3.7支撐軸設(shè)計(jì)尺寸尺寸L1與尺寸L2為主軸承的軸向固定處，已經(jīng)確定主軸承的寬度為22mm，并根據(jù)支撐軸與外殼配合綜合考慮后確定L1=24mm、L2=25mm，中間空出的1mm為與軸承配合時(shí)空隙。尺寸L3根據(jù)曲柄軸已經(jīng)確定的尺寸，定位圓錐滾子軸承的位置，從而給出L3=46mm。尺寸L4應(yīng)保證與支撐法蘭配合后滿(mǎn)足安裝說(shuō)明書(shū)中的要求，從而可以確定L4=90mm。材料選用20CrMnTi或20CrMo，熱處理后硬度60-63HRC。5.正齒輪：正齒輪（行星輪）：與轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）固聯(lián)，三個(gè)行星輪均勻地分布在一個(gè)圓周上，起到功率分流的作用，即將輸入功率分成三路傳遞給擺線(xiàn)針輪行星機(jī)構(gòu)。其在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮到齒輪嚙合的主要參數(shù)要求，同時(shí)，還應(yīng)該考慮到三個(gè)正齒輪分布應(yīng)滿(mǎn)足同心和鄰接條件，另外，還要保證其安裝條件。即：必須保證三個(gè)裝有行星輪的曲柄是“平行”的，在工藝上，應(yīng)考慮使用“專(zhuān)用心軸”精加工外齒輪的齒面。對(duì)于正齒輪其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，主要的難點(diǎn)在于正齒輪除了與輸入齒輪嚙合外，還與曲柄軸通過(guò)漸開(kāi)線(xiàn)花鍵嚙合，并且漸開(kāi)線(xiàn)花鍵的齒形與齒輪的齒形應(yīng)滿(mǎn)足如圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不然，將使得三個(gè)行星輪與中心配合時(shí)，出現(xiàn)相角偏差較大的情況，使得功率分流不均勻。本次畢設(shè)提供的正齒輪外齒齒數(shù)為64，模數(shù)為1.5，分度圓直徑為96mm，與曲柄軸嚙合的內(nèi)齒齒數(shù)為18，模數(shù)為1.5，分度圓直徑為28.5mm。另外在正齒輪上打了倆個(gè)M6的螺紋孔，方便在去正齒輪時(shí)使用。材料選用中碳合金鋼40Cr或滲碳鋼20CrNiMo；熱處理方法調(diào)制+滲碳淬火或碳氮共滲。圖 3.8正齒輪設(shè)計(jì)尺寸6.RV齒輪（擺線(xiàn)輪）：為了實(shí)現(xiàn)徑向力的平衡在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，采用兩個(gè)完全相差一個(gè)相位角的RV齒輪，分別安裝在曲柄軸上，且兩個(gè)RV齒輪成180偏心安裝，不過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)中由于有三個(gè)曲柄軸存在，而且RV齒輪在安裝過(guò)程中兩個(gè)齒輪的齒頂與齒底應(yīng)該相互錯(cuò)開(kāi)，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)設(shè)計(jì)兩個(gè)參數(shù)完全相同，但是相位角相差一個(gè)4.62度的兩個(gè)RV輪。由于其他尺寸結(jié)構(gòu)均相同，只是相位角不同，這里只介紹其中一個(gè)RV輪的設(shè)計(jì)。RV輪的擺線(xiàn)設(shè)計(jì)部分為RV設(shè)計(jì)中的核心部分，其擺線(xiàn)修形較為復(fù)雜，畢設(shè)中單獨(dú)列出章節(jié)詳細(xì)介紹，這里直接使用其優(yōu)化后的擺線(xiàn)方程。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的擺線(xiàn)輪廓方程為:=-(114.47-4.974/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*sin(0.02564*t)+(2.2044-3.8238/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*sin(1.02564*t)=(114.47-4.974/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*cos(0.02564*t)-(2.2044-3.8238/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*cos(1.02564*t)利用電子圖版軟件（CAXA）獲得RV齒輪的輪廓曲線(xiàn)如圖3.9所示，從而得出擺線(xiàn)輪分度圓直徑D3為218.99mm。下面主要介紹RV齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確定了擺線(xiàn)輪的輪廓之后，RV齒輪上面只剩了三個(gè)與曲柄鏈接的孔、中心孔以及支撐軸穿過(guò)的孔。當(dāng)然，與曲柄軸相配合的孔尺寸D2依據(jù)無(wú)內(nèi)外圈滾針軸承的外徑想配合，可以確定D2=58mm。中心孔尺寸D1參考前面的中心孔尺寸52mm，不過(guò)由于擺線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)存在一個(gè)擺線(xiàn)區(qū)域，這里考慮到干涉問(wèn)題，最終確定擺線(xiàn)輪中心孔尺寸D1=52mm。厚度尺寸L1，由總圖設(shè)計(jì)可知定為18mm。另外，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，在RV齒輪相對(duì)配合表面切出凹面，也給加工帶來(lái)方面。圖 3.9 RV-320E系列標(biāo)準(zhǔn)擺線(xiàn)齒廓材料方面通常選用高碳鉻軸承，如GCr15或GCr15SiMn；熱處理硬度為：60-63HRC；金相組織：隱晶馬氏體+結(jié)晶馬氏體+細(xì)小均勻滲碳體（馬氏體小于等于3級(jí)）。幾何精度等級(jí)參照J(rèn)B/T 10419-2005規(guī)定的5級(jí)精度，最低不能低于6級(jí)。圖 3.10 RV齒輪設(shè)計(jì)尺寸第四章RV減速器中擺線(xiàn)輪齒形設(shè)計(jì)4.1擺線(xiàn)輪修形的原因及其必要性因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)擺線(xiàn)輪齒廓曲線(xiàn)存在：不能補(bǔ)償制造誤差、不能存貯潤(rùn)滑劑以保證潤(rùn)滑、不便于安裝和拆卸等缺陷。實(shí)際使用的擺線(xiàn)輪齒廓應(yīng)與與針輪齒之間留有必要的嚙合間隙。因此，必須對(duì)擺線(xiàn)齒廓進(jìn)行必要的修形。4.2擺線(xiàn)輪廓修形方法由國(guó)內(nèi)外的資料與研究可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)RV減速器二級(jí)傳動(dòng)部分的加工原理，RV減速器的RV齒輪的齒廓修形方式有以下3種：4.2.1移距修形法采用移距修形法加工RV齒輪時(shí)，和加工標(biāo)準(zhǔn)齒形一樣，加工過(guò)程所用到的偏心距、磨輪（切齒刀具齒形半徑（相當(dāng)于針齒套外圓半徑）、傳動(dòng)比都基本相同。所不同的是將磨輪向輪坯中心移動(dòng)一個(gè)距離(稱(chēng)負(fù)移距），使針齒中心圓半徑由標(biāo)準(zhǔn)的縮小為-。 因此，磨出的RV齒輪齒形比標(biāo)準(zhǔn)齒形要小，這樣，在嚙合時(shí)，嚙合間隙自然就產(chǎn)生在RV齒輪與標(biāo)準(zhǔn)針輪之間。與之的正移距，是當(dāng)磨輪遠(yuǎn)離工作臺(tái)中心像正方向方向移動(dòng)。4.2.2等距修形法等距修形法加工RV齒輪時(shí)，同加工標(biāo)準(zhǔn)齒形基本相同，加工機(jī)床工位的調(diào)整和程序的設(shè)定，基本保持不變，不同的是將磨輪圓弧半徑增大，由標(biāo)準(zhǔn)增大為-。雖然磨出的RV齒輪齒形短幅系數(shù)K1保持不變，但它與標(biāo)準(zhǔn)齒形是同一短幅外擺線(xiàn)等距值不相同的兩條等距曲線(xiàn)。與標(biāo)準(zhǔn)針輪嚙合時(shí)，這樣磨出的輪齒小于標(biāo)準(zhǔn)齒形輪齒，會(huì)產(chǎn)生嚙合間隙。4.2.3轉(zhuǎn)角修形法轉(zhuǎn)角修形法加工RV齒輪時(shí)，機(jī)床的參數(shù)設(shè)定、工位的調(diào)整和加工標(biāo)準(zhǔn)齒形保持一樣。需要改變的是在第一次磨出標(biāo)準(zhǔn)齒形以后，將分齒機(jī)構(gòu)與偏心機(jī)構(gòu)的聯(lián)系脫開(kāi)，然后撥動(dòng)分齒機(jī)構(gòu)齒輪，使擺線(xiàn)輪坯繞其中心轉(zhuǎn)一微小角度，改變擺線(xiàn)輪在磨削時(shí)的初始位置，按原來(lái)方法進(jìn)行第二次磨削，這會(huì)使擺線(xiàn)輪的整個(gè)齒的厚度稍薄，齒槽稍有增大。理論上說(shuō)，將用轉(zhuǎn)角修形法加工出來(lái)的RV齒輪與標(biāo)準(zhǔn)針輪嚙合仍屬于共軛齒形嚙合，而且同時(shí)齒合的齒數(shù)比較多多、振動(dòng)比較小、傳動(dòng)平穩(wěn)，側(cè)隙均勻。但RV齒輪齒頂和齒根部分依然是無(wú)間隙接觸，因而，不能補(bǔ)償徑向尺寸鏈的制造誤差和滿(mǎn)足潤(rùn)滑要求，所以說(shuō)轉(zhuǎn)角修形法應(yīng)該與其他加工方法配合使用。4.2.4擺線(xiàn)輪齒廓修形曲線(xiàn)方程式綜合分析以上三種齒形修形方法，除轉(zhuǎn)角修形法應(yīng)該與其他加工方法配合使用外，其他兩種修形方法既可單獨(dú)使用，也可與其他方法聯(lián)合使用。目前廣泛使用的修形方法，多以負(fù)等距與負(fù)移距組合修形為主。將擺線(xiàn)輪標(biāo)準(zhǔn)齒形方式中的以+代替、以+代替、K1以代替、以（+）代替，并建立坐標(biāo)系，得到包含上述3種修形方法的擺線(xiàn)輪修形齒齒廓曲線(xiàn)方程式：式中-有移距修形時(shí)齒形的短幅系數(shù)；其余符號(hào)含義及單位同前；中間計(jì)算值：。4.3 RV-320E擺線(xiàn)輪廓修形設(shè)計(jì)1.RV-320原始數(shù)據(jù)為：針輪分布圓直徑=114.5mm，針輪齒數(shù)=40，擺線(xiàn)輪齒數(shù)=39。曲柄軸偏心距a=2.2mm，針齒半徑=5mm。2.推算等距修形量根據(jù)RV-250A參考其等距修行量=-0.01mm0;3.推算徑向間隙=a+-/2=0.004mm;4.推算移距修形量由=-推算；=-=-0.014mm5.判斷和的正負(fù)號(hào)，推斷RV-320E系列減速機(jī)擺線(xiàn)輪的修形方法是：負(fù)移距和負(fù)等距組合修形。6.計(jì)算有移距修形的短幅系數(shù)有移距修形時(shí)齒形的短幅系數(shù)=0.87637.計(jì)算中間計(jì)算值8.推算RV-320E系列組合修形的擺線(xiàn)輪齒廓曲線(xiàn)方程：=-(114.47-4.974/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*sin(0.02564*t)+(2.2044-3.8238/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*sin(1.02564*t)=(114.47-4.974/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*cos(0.02564*t)-(2.2044-3.8238/sqrt(1.59105-1.5376*cos(t)*cos(1.02564*t)9RV-320E系列組合修形的擺線(xiàn)輪齒廓如圖：圖 4.1 RV-320E系列標(biāo)準(zhǔn)擺線(xiàn)齒廓第五章 RV減速器的傳動(dòng)傳動(dòng)的幾何回差5.1幾何回差概念與角度傳遞誤差的概念不同，回差是指輸入軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出軸在運(yùn)動(dòng)上滯后于輸入軸的現(xiàn)象。根據(jù)回差產(chǎn)生的原因不同為三大類(lèi)：溫度回差：是指由于溫度變形所產(chǎn)生的回差；彈性回差：是指?jìng)鲃?dòng)件在工作時(shí)，由于在負(fù)載的作用下存在彈性變形而產(chǎn)生的回差。幾何回差：是指單純由于傳動(dòng)件幾何尺寸、形狀方面的原因所產(chǎn)生的回差。由于RV傳動(dòng)是由一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪行星傳動(dòng)和二級(jí)擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)組成的封閉差動(dòng)輪， 因此，RV傳動(dòng)總的幾何回差是由漸開(kāi)線(xiàn)行星傳動(dòng)引起的回差和擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)部分引起的回差兩部分的合成。二級(jí)傳動(dòng)部分的回差是直接體現(xiàn)在輸出軸上，此部分的回差不容忽視。第一級(jí)行星齒輪傳動(dòng)對(duì)整機(jī)回差的影響還要考慮一個(gè)傳動(dòng)比的折減，即對(duì)整機(jī) 的影響要除以，因而其影響相對(duì)要小許多。5.2 RV減速器的幾何回差分析5.2.1第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)直齒輪傳動(dòng)的回差分析RV傳動(dòng)第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)部分中，影響回差的主要因素有： .保證補(bǔ)償制造引起的誤差和潤(rùn)滑后的嚙合游隙； .公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度偏差引起的齒輪間隙； .中心距誤差引起的齒輪側(cè)隙； .齒輪徑向綜合誤差引起的齒輪側(cè)隙。此外，還有軸線(xiàn)平行度誤差，滾動(dòng)軸承偏心，齒輪與軸的配合間隙等也不同程 度影響回差，但它們的影響通常比較小。1.公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起的齒輪側(cè)隙1.1太陽(yáng)輪設(shè)、分別為太陽(yáng)輪公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度的上偏差和下偏差，則太陽(yáng)輪公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差的均值為：;公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起的圓周側(cè)隙的均值為：；公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起圓周側(cè)隙均值的方差為： 式中-漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)的壓力角，=20。 1.2 行星齒輪設(shè)、分別為行星輪公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度的上偏差和下偏差，則行星輪公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差的均值為：;公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起的圓周側(cè)隙的均值為：；公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起圓周側(cè)隙均值的方差為：2.中心距誤差引起的齒輪側(cè)隙設(shè)中心距的公差設(shè)計(jì)為對(duì)稱(chēng)公差，誤差符合正態(tài)分布，則中心距誤差引起的圓周齒隙的均值為：,方差為：。式中：-為換算系數(shù)，-為漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)的齒合角()。3. 齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差;引起的齒輪側(cè)隙齒輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差的存在使得齒輪幾何中心偏離回轉(zhuǎn)中心，取當(dāng)量偏心 距誤差為/2，其徑向分量對(duì)回差的影響與中心距誤差的影響相類(lèi)似，假定符合正態(tài)分布，則齒輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起齒輪的圓周側(cè)隙的均值為 。 太陽(yáng)輪和行星輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起圓周側(cè)隙的方差分別為：3.1 太陽(yáng)輪太陽(yáng)輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起齒輪的圓周側(cè)隙的方差為：3.2 星輪太陽(yáng)輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起齒輪的圓周側(cè)隙的方差為：4.漸開(kāi)線(xiàn)行星傳動(dòng)（部分）的回差綜合漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪傳動(dòng)幾何回差的均值為：漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪傳動(dòng)幾何回差的公差為：式中：-漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)側(cè)隙公差；R-RV減速器的速比值；-太陽(yáng)輪的分度圓半徑（mm）。RV減速器由漸開(kāi)線(xiàn)行星圓柱齒輪傳動(dòng)（部分）引起輸出軸的回差：5.2.2擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)部分的回差分析理論上標(biāo)準(zhǔn)擺線(xiàn)輪與標(biāo)準(zhǔn)的針輪相嚙合時(shí)，同時(shí)達(dá)到嚙合的齒數(shù)約為針輪齒數(shù)的一半，且無(wú)嚙合間隙。實(shí)際應(yīng)用擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)時(shí)，為補(bǔ)償制造誤差，便于裝 拆和保證潤(rùn)滑，擺線(xiàn)輪齒和針齒之間必須有一定的嚙合間隙。嚙合間隙的存在正是 幾何回差存在的內(nèi)因。嚙合間隙主要由擺線(xiàn)輪的修形、傳動(dòng)零件的制造誤差和裝配 間隙引起。因此，在RV減速器中，影響該部分回差的主要因素有：.為補(bǔ)償制造誤差和便于潤(rùn)滑所需的正常嚙合間隙，實(shí)際加工中，通常采用 對(duì)擺線(xiàn)輪齒形進(jìn)行移距和等距修形來(lái)保證。.針齒中心圓半徑誤差引起的側(cè)隙。.偏心距誤差引起的側(cè)隙。.擺線(xiàn)輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起的側(cè)隙。.針齒半徑誤差以及針齒銷(xiāo)、孔的配合間隙引起的側(cè)隙。.針齒銷(xiāo)孔圓周位置度誤差和擺線(xiàn)輪的周節(jié)累積誤差引起的間隙。.擺線(xiàn)輪的修形誤差造成的間隙。.轉(zhuǎn)臂軸承間隙。此外，偏心軸軸線(xiàn)與旋轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)的平行度誤差等也引起嚙合側(cè)隙的變化，因其 影響程度較小，故不涉及。 1.擺線(xiàn)輪修形對(duì)回差的影響在實(shí)際的擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)中，為了補(bǔ)償制造誤差，便于裝拆和保證良好的潤(rùn)滑， 擺線(xiàn)輪齒與針輪齒之間應(yīng)該留有間隙。因而，必須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)擺線(xiàn)輪齒形修形。由于擺線(xiàn)輪修形在產(chǎn)生合理嚙合間隙的同時(shí)，必會(huì)造成RV傳動(dòng)的回差，因此確 定合理的嚙合間隙和選擇合理的修形方法，對(duì)保證整機(jī)只產(chǎn)生盡可能小的回差具有 重要的意義。若同時(shí)進(jìn)行等距修形與移距修形，則擺線(xiàn)輪修形所引起的側(cè)隙需擺線(xiàn)輪轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)角，考慮擺線(xiàn)輪正反方向各存在一轉(zhuǎn)角，所以，由等距修形與移距修形引起的回差為： 式中：a偏心距（mm）；k1-變幅系數(shù)；-等距修形誤差(mm)；-移距修形量（mm）。2針齒中心圓半徑誤差引起的回差針齒中心圓半徑誤差的存在必然產(chǎn)生擺線(xiàn)輪與針輪之間的嚙合間隙，從而引起回差，它對(duì)回差的影響和移距修形對(duì)回差的影響相同，因而針齒中心圓半徑誤差引起的回差為：式中：針齒中心圓半徑誤差（mm）。3針齒半徑誤差引起的回差針齒銷(xiāo)半徑誤差對(duì)回差的影響與等距修形類(lèi)似，因而針齒銷(xiāo)半徑誤差對(duì)回差的 影響與等距修形類(lèi)似，因而針齒半徑誤差引起的回差為：式中：針齒銷(xiāo)半徑誤差（mm）。4針齒與針齒孔的配合間隙對(duì)回差的影響針齒與針齒銷(xiāo)孔的配合間隙對(duì)回差的影響與等距修形類(lèi)似，因而引起的回差為：式中：針齒銷(xiāo)與針齒銷(xiāo)孔的配合間隙（mm）。5擺線(xiàn)輪齒圈徑向跳動(dòng)誤差引起的回差擺線(xiàn)輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差引起的最大回差： 式中：擺線(xiàn)輪的齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差（mm）。6針齒銷(xiāo)孔圓周位置度誤差引起的回差由于加工誤差的存在，使針齒圈上安裝針齒銷(xiāo)的孔產(chǎn)生圓周位置度誤差，針齒 銷(xiāo)孔圓周位置度誤差引起的回差為：式中：針齒銷(xiāo)孔圓周位置度誤差（mm）。7擺線(xiàn)輪周節(jié)累積誤差引起的回差擺線(xiàn)輪周節(jié)累積誤差為時(shí)，消除該誤差產(chǎn)生的嚙合側(cè)隙所引起的擺線(xiàn)輪的轉(zhuǎn)角，即引起的回差為：式中：-擺線(xiàn)輪周節(jié)累積誤差（mm）。8修形誤差和偏心距誤差引起的回差擺線(xiàn)輪的齒形修形量是在設(shè)計(jì)時(shí)給出的，在實(shí)際加工中，由于機(jī)床調(diào)整和裝夾誤差，使實(shí)際的修形量偏離設(shè)計(jì)修形量，從而產(chǎn)生修形誤差影響側(cè)隙。對(duì)公式 按泰勒級(jí)數(shù)在處展開(kāi)，并略去誤差的平方以上的項(xiàng)，得等距修形誤差、移距修形誤差和偏心距誤差引起的回差：式中：-為偏心距誤差的權(quán)系數(shù);-偏心距誤差（mm）；-等距修形誤差（mm）；移距修形誤差（mm）；針齒中心圓半徑（mm）9擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)（部分）的回差綜合依據(jù)以上各因素對(duì)回差影響的數(shù)學(xué)模型，可得：擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)（部分）的回差均值為：，擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)（部分）的回差公差為：式中：-第j項(xiàng)誤差因素引起的回差公差rad值（j=18）；RV減速器擺線(xiàn)輪傳動(dòng)部分引起輸出軸的回差為: 5.2.3曲柄軸承間隙 對(duì)回差的影響RV減速器的曲柄軸承存在一定的游隙，必然會(huì)對(duì)回差產(chǎn)生影響。曲柄軸承游隙引起的回差均值為：曲柄軸承游隙引起的回差的公差為：式中：-曲柄軸承的游隙均值（mm）；-曲柄軸承的游隙公差（mm）。RV減速器曲柄軸承游隙引起輸出軸的回差為：5.2.4 RV減速器的傳動(dòng)總回差RV減速器輸出軸上總幾何回差等于各級(jí)傳動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)比折算到輸出軸上的回差之和。RV減速器總幾何回差的均值：RV減速器總幾何回差的公差： RV減速器總幾何回差表達(dá)：經(jīng)過(guò)分析RV-320E系列減速器均滿(mǎn)足規(guī)定的回差要求。5.3 RV-320E-129減速器幾何回差計(jì)算根據(jù)上述幾何回差計(jì)算過(guò)程，得到RV-320E-129減速器的幾何回差計(jì)算結(jié)果如表5.1所示：表5.1 RV-20E-121減速器的幾何回差結(jié)果參數(shù)名稱(chēng)代號(hào)單位算例1太陽(yáng)輪公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度上偏差Ewsamm-0.007下偏差Ewiamm-0.018公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起的圓周側(cè)隙的均值JE1amm0均值的方差D(JE1a)mm4.31E-05齒輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差Framm0.012齒圈徑向跳動(dòng)誤差引起圓周側(cè)隙的均值JE3amm0均值的方差D(JE3a)mm3.67E-05行星輪公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度上偏差Ewsxmm0下偏差Ewixmm-0.032公法線(xiàn)長(zhǎng)度平均偏差引起的圓周側(cè)隙的均值JE1xmm0.017均值的方差D(JE1x)mm3.22E-05齒輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差Frxmm0.016齒圈徑向跳動(dòng)誤差引起圓周側(cè)隙的均值JE3xmm0均值的方差D(JE3x)mm4.79E-06行星齒輪副中心距Amm63IT6/2中心距誤差A(yù)mm0.01嚙合角nh()22.6897中心距誤差引起的圓周側(cè)隙JE2mm0圓周側(cè)隙的方差D(JE2)1.87E-06速比值R129太陽(yáng)輪半徑ramm15行星齒輪幾何回差均值ax()0.0470幾何回差公差Tax()0.106曲柄軸承最大游隙u-maxmm0.002最小游隙u-minmm0.001游隙公差Tumm0.001游隙引起的回差均值u()0.1432游隙引起的回差公差Tu()0.0955行星輪齒數(shù)Zc40曲柄偏心距amm2.2偏心距誤差amm0.005偏心距公差Tamm0.01針齒銷(xiāo)孔中心圓直徑Fd(JS5)mm2290.0175中心圓半徑誤差rpmm0中心圓半徑公差Trpmm0.0035直徑fD(H6)mm10(H7)半徑極限誤差Rrpmm0.006半徑公差TRrpmm0.006針齒(套外圓) 直徑fd(h6)mm10(h6)半徑極限誤差rrpmm-0.004半徑公差Trrpmm0.004針齒與套配合間隙平均間隙j-avemm0.005間隙公差Tjmm0.01等距修形量rrpmm-0.024等距修形量誤差rrp()mm0.001等距修形量公差Trrpmm0.002移距修形量rpmm-0.03移距修形量誤差rp()mm0.003移距修形量公差Trpmm0.006變幅系數(shù)k10.692等距修形與移距修形引起的回差1rad-0.0001針齒中心圓半徑誤差引起的回差2rad0針齒半徑誤差引起的回差3rad0.0002針齒與針齒銷(xiāo)孔間隙引起的回差4rad0.0001擺線(xiàn)輪齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差Fr1mm0.005齒圈徑向圓跳動(dòng)公差TFr1mm0.01齒圈徑向跳動(dòng)誤差引起的回差5rad6.94E-05針齒銷(xiāo)孔圓周位置度誤差tmm0圓周位置度公差Ttmm0.004圓周位置度誤差引起的回差6rad0.0002擺線(xiàn)輪齒距累積誤差Fpmm0.008齒距累積誤差公差TFpmm0.008齒距累積誤差引起的回差7rad-0.0002修形誤差和偏心距誤差引起的回差8rad-7.1E-05擺線(xiàn)傳動(dòng)部分的總回差xc()0.78902擺線(xiàn)傳動(dòng)部分總回差的公差Txc()1.8295RV傳動(dòng)總幾何回差均值()0.979總幾何回差公差T()1.835總幾何回差的最小估計(jì)值-T/2()0.0329總幾何回差的最大估計(jì)值+T/2()1.3478第六章 RV減速器的傳動(dòng)效率計(jì)算6.1.計(jì)算假設(shè)基于兩個(gè)理由：第一個(gè)是嚙合摩擦損失是功率損失的主要部分，其大小由齒廓間的摩擦因數(shù)、作用力和相對(duì)滑動(dòng)速度決定;第二個(gè)是傳動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中零件間的相對(duì)速度、 齒廓間的作用力和摩擦因數(shù)與原機(jī)構(gòu)相同。忽略一個(gè)損失：行星齒輪傳動(dòng)中由于行 星輪的離心力作用而增加的軸承摩擦損失。假設(shè)：傳動(dòng)的摩擦損失功率等于它的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的摩擦損失功率。6.2公式建立依據(jù)上述假設(shè)應(yīng)用傳動(dòng)比法建立傳動(dòng)效率的計(jì)算式。參見(jiàn)圖1，由“第一章、一、3傳動(dòng)比計(jì)算”所述知：以針輪作機(jī)架、太陽(yáng)輪作輸入構(gòu)件、轉(zhuǎn)臂做輸出構(gòu)件，且-=1時(shí)，有RV傳動(dòng)的速比值為：RV傳動(dòng)各級(jí)轉(zhuǎn)化輪系的速比值分別為：第一級(jí)行星傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值： 第二級(jí)擺線(xiàn)傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值：那么，可得以各級(jí)攢動(dòng)速比值為參量的RV傳動(dòng)的速比值為：設(shè)為RV傳動(dòng)的力比值（即考慮摩擦損失時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩的比值）：為考慮摩擦損失時(shí)RV傳動(dòng)的輸出轉(zhuǎn)矩；為RV傳動(dòng)的輸入轉(zhuǎn)矩。則有：，其必是RV傳動(dòng)第一、二級(jí)轉(zhuǎn)化輪系力比值和的函數(shù)。與速比值相類(lèi)似：定義：RV傳動(dòng)的效率為：式中：-輸出功率；-輸入功率；-輸出轉(zhuǎn)速；-輸入轉(zhuǎn)速。-第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)齒合效率；-第二級(jí)擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)齒合效率。指數(shù)x1、x2的取值表示：“+1”表示運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)與功率流的方向相同，“-1”表示運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比與功率流的方向相反。經(jīng)計(jì)算得x1=+1；x2=-1.故有：6.3RV-320E減速器傳動(dòng)效率計(jì)算RV傳動(dòng)的主要功率損失為齒合摩擦損失與滾動(dòng)軸承的摩擦損失，因此RV傳動(dòng)的總機(jī)械效率為：式中-軸承的總效率，= ；-轉(zhuǎn)臂軸承效率；-曲柄支撐軸承效率；-行星架支撐軸承效率。-為一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)齒合效率，一般可以取0.992；-為二級(jí)擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)齒合效率，一般可取為0.998一般地認(rèn)為：軸承的效率能達(dá)到0.99；即=0.9703.RV-320E系列減速器的傳動(dòng)效率如表6.1所示表6.1RV-320E系列減速器的傳動(dòng)效率表速比值R81101118.5129141171185針齒數(shù)Zp40404040404040針輪齒數(shù)Zc39393939393939一級(jí)傳動(dòng)齒數(shù)和84848484818484太陽(yáng)輪齒數(shù)Za28242120181615行星輪齒數(shù)Zx56606364636869一級(jí)轉(zhuǎn)化輪系比-2-2.5-3-3.2-3.5-4.25-4.6二級(jí)轉(zhuǎn)化輪系比1.02561.02561.02561.02561.02561.02561.0256一級(jí)轉(zhuǎn)化輪系率0.9220.9220.9220.9220.9220.9220.922二級(jí)轉(zhuǎn)化輪系率0.9980.9980.9980.998
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