開題報告-RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā)

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1、 XXXX學(xué)院 XX設(shè)計開題報告 課 題 名 稱： RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線 減速傳動裝置研發(fā) 學(xué) 生 姓 名： XXXXXXX 學(xué) 號： XXXXXXX 指 導(dǎo) 教 師： XXXX XXXX 所在院(系)部： 機 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 名 稱： 機械設(shè)計制造及其自動化（機械設(shè)計） 20XX 年 XX 月 XX

2、日說 明 1．根據(jù)南京工程學(xué)院《畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅

3、從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。  XX設(shè)計(XX)開題報告 學(xué)生姓名 XX 學(xué) 號 XX 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化（機械設(shè)計） 指導(dǎo)教師 XX 職 稱 XX 所在院(系) XX 課題來源 企、事業(yè)單位委托課題? 課題類型 XX 課題名稱 RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā) 畢業(yè)設(shè)計的 內(nèi)容和意義

4、 畢業(yè)設(shè)計的 內(nèi)容和意義 課題背景： 1926年德國人勞倫茲·勃朗提出了擺線針輪行星齒輪傳動機構(gòu)，之后，該項技術(shù)傳入日本，成為RV減速器的雛形。1986年，日本帝人公司對RV減速器的研究有了突破性的進展，該公司研制的RV減速器，在承載能力、運動精度、回差、傳動效率、扭轉(zhuǎn)剛度諸項技術(shù)指標(biāo)方面遠超其他各國，并迅速的實現(xiàn)了RV減速器的商業(yè)化生產(chǎn)【1】。從那以后，該公司一直致力于RV減速器的研究，到目前為止，日本基本上壟斷了RV減速器的國際市場。我國從二十世紀(jì)五十年代開始研究行星齒輪傳動裝置，早在“九五”期間，RV傳動就被列為我國關(guān)鍵攻關(guān)

5、項目【2】。在國家的大力倡導(dǎo)下，為改變?nèi)毡綬V減速器在國內(nèi)的壟斷狀況，國內(nèi)很多企業(yè)都在研發(fā)擺線針輪減速器。目前，帥克機械制造股份有限公司、南通振康機械有限公司、錢江摩托股份有限公司都在RV減速器的研究方面取得較大成果。但是與日本的同類最新產(chǎn)品相比上述公司研制的擺線針輪減速器從整體性能、使用壽命、傳動精度、承載能力到新產(chǎn)品的進一步開發(fā)升級都存在著不足之處。因此，國內(nèi)目前為止還沒能實現(xiàn)RV減速器的批量化生產(chǎn)，產(chǎn)品使用還是依賴于進口，在此之際，南京康尼公司決定改變這一現(xiàn)狀，力爭研制出可以量產(chǎn)的先進RV減速器，作為長期以來的合作學(xué)校，我們將盡自己所能，與該公司一起研究RV減速器。 課題內(nèi)容： 1．

6、提出：RV減速器的主要特點是三大【3】（傳動比大、承載能力大、剛度大）、二高（運動精度高、傳動效率高）、一?。ɑ夭钚。?。其中回差和傳動誤差有極嚴格的技術(shù)指標(biāo)【4】：①傳動誤差不能超過1′② 間隙回差不能超過1′-1.5′。此外，在額定負載下運行，包括彈性變形引起的回差在內(nèi)的總和不能超過6′。對上述指標(biāo)影響最大的是RV減速器中的4大關(guān)鍵零部件（擺線輪、針齒殼、行星架、偏心軸）的合理設(shè)計及有關(guān)軸承的制造精度【5】。因此，有必要研究提高RV傳動精度方面的技術(shù)。 2．解決方法：①對擺線輪進行負等距與負移距優(yōu)化組合的優(yōu)化修行方法，實現(xiàn)多齒共軛齒合，瞬時傳動比恒定，不僅提供了保證運功精度高的必要條件，還

7、可以減小因其他零件配合間隙造成的擺線輪與針齒間超過需要的側(cè)隙，回差小，同時提高了承載能力、齒合剛度【6】。② 盡量減小擺線輪齒形與針輪齒形之間的側(cè)隙【7】。③嚴格控制影響RV減速器大、小周期傳動誤差的主要因素以及行星架輸出機構(gòu)中的桿長度偏差和鉸接副中的間隙，嚴格合確定限制上述誤差的公差范圍【8】。④改善變齒厚內(nèi)齒輪的加工方法，改裝Y54插齒機加工變齒厚內(nèi)齒輪或使用斜向插削法加工變齒厚內(nèi)齒輪【9】。⑤制造合理的零件制造工藝和可以補償相關(guān)零件制造誤差的裝配工藝【10】。 3．設(shè)計內(nèi)容：調(diào)研掌握機器人的轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)技術(shù)，深入研究RV傳動的原理、結(jié)構(gòu)。掌握RV傳動的設(shè)計約束，理解其設(shè)計方法，完成RV-3

8、20E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速器中漸開線中心輪、漸開線行星輪、曲柄軸、擺線輪、輸出盤、針齒殼等關(guān)鍵核心零部件的精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算，并繪制上述關(guān)鍵零件的三維圖及總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計圖紙，給出合理、規(guī)范的零件制造工藝及裝配工藝。 課題意義： 隨著科技的發(fā)展，人力資源越發(fā)昂貴，機器人成為了當(dāng)今社會研究的主流，RV減速器作為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前，RV減速器的國際市場被日本壟斷。中國，作為一個產(chǎn)業(yè)大國，目前來講RV減速器依然依賴于進口，能獨立自主的設(shè)計出先進的RV減速器，不僅能夠降低進口外國RV的巨大成本，也將填補了國內(nèi)在該領(lǐng)域內(nèi)的空白。目前來講，國內(nèi)在RV減速器的研究方面已經(jīng)取得了

9、巨大的進步，然而，在諸多特性方面依然存在著很多不足之處，因此至今未實現(xiàn)RV減速器的規(guī)?；a(chǎn)。所以，透徹的研究RV減速器，實現(xiàn)RV減速器的批量化生產(chǎn)，改變?nèi)毡綬V減速器在國內(nèi)的壟斷情況，將為國家節(jié)約出大量的資金。 文獻綜述 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 1926年德國人勞倫茲?勃朗創(chuàng)造性地提出了擺線針輪行星齒輪傳動【5】。1931日本開始研究擺線針輪減速器。1986日本帝人公司研究的RV減速器有了突破性進展并迅速實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)【

10、6】。到目前為止，日本的住友重機公司作為國際上制造擺線針輪減速器的最大規(guī)模的企業(yè)之一基本上已經(jīng)壟斷了國外擺線減速器的市場。 20世紀(jì)90年代以來日本的住友重機公司先后推出了“200 系列”、“R-V 系列”、“FA 高精傳動系列”、“FT 傳動系 列”等型號的減速裝置它的產(chǎn)品，傳動比范圍大，一級傳動比最小為6，最大可達119。2000年以后該公司又推出了“6000 系列”其單級機型有三十八種之多同時還增加了減速器的型號，擴展了電動機容量的組合。 上世紀(jì)六十年代末，我國東北工學(xué)院和鄭州工學(xué)院率先引入了擺線針輪行星傳動的相關(guān)基礎(chǔ)知識，之后，東北工學(xué)院和上海交通大學(xué)對擺線齒輪的制造工藝、加

11、工原理等進行了研究，大連鐵道學(xué)院的朱恒生教授得到了在加工擺線輪任意節(jié)囿時滾刀齒形的計算通用方程式鞍山鋼鐵學(xué)院推導(dǎo)出了有關(guān)擺線針輪行星傳動的膠合失效計算準(zhǔn)則。 1978二齒差擺線針輪減速器首次由遼陽制藥機械廠研制成功，鄭州工學(xué)院和大連鐵道學(xué)院相繼對擺線針輪行星傳動進行了進一步的系統(tǒng)研究。對其受力進行了符合實際情況的分析并且首創(chuàng)了一種新的符合共軛條件的修形方式，優(yōu)化了擺線輪的齒形以及承載能力。 早在“九五”期間RV傳動就已被我國列為了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目1990年上海減速器廠成功研制了汽車與用的 2K-V型擺線針輪行星齒輪減速器。1993 年楊錫和等對 RV傳動進行了簡單的受力分析；何衛(wèi)東等人借

12、助1997年的國家863項目“機器人用新結(jié)構(gòu)高精度擺線針輪傳動設(shè)計理論不方法研究”，對擺線針輪行星齒輪傳動做了詳細的研究包括 RV 傳動的受力、RV傳動的效率和RV傳動的運動學(xué)分析【9】。2005年，關(guān)天民等人提出擺線輪“反弓”齒廓的概念并進行了齒廓的優(yōu)化設(shè)計【10】。 目前，南通振康有限公司研制的RV減速器正在和日本同類的產(chǎn)品進行壽命的比較，以及檢測有可能存在的隱患，目前還未取得市場回報，還要用1年的時間來實驗各種性能以及使用壽命是否能達到國際先進水平。 分析上述狀況可知，我國研制的擺線針輪減速器從整體性能、使用壽命、傳動精度、承載能力到新產(chǎn)品的進一步升級都存在著不足之處，在 RV傳動方

13、面我們還需要進行更為深入細致地研究，因此，此次的畢業(yè)設(shè)計很有意義。 參考文獻： 1. 李力行等，機器人用高精度 R V 傳動研究[J]， 大連鐵道學(xué)院報，1999，（2）。 2. 李端玲等，機器人用 RV 減速器的瞬心特性和受力分析[J]， 機械科學(xué)與技術(shù)，2001，（6）。 3. 李偉，李力行，葉慶泰，基于概率理論的 RV 減速器的傳動誤差計算[J]。機床與液壓，2004，（1）。 4. 松本和幸，偏心差動方式減速機[RV減速機]。 機械設(shè)計（日），1987,31（8）：58-64 。 5. 張迎輝等，機器人用 RV 減速器針擺傳動嚙合剛度計算[J] 大連交通大學(xué)學(xué)報，2

14、010，（2）。 6. 何衛(wèi)東等，高精度RV減速器中擺線輪齒形的優(yōu)化修形[J]。 大連鐵道學(xué)院報，1999，（2）。 7. 馮國強等，RV250A減速器動態(tài)特性測試分析[J]。 大連鐵道學(xué)院學(xué)報，1999，（2）。 8. 段欽華，RV減速機的內(nèi)力矩、功率流和效率分析的新方法[J]。 機械設(shè)計，2002，（5）。 9. J.G.Blanche and D.C.Yang， Cycloid Drives With Maching Tolerance， ASME J.Mech. Transm.Automn Des Vol，1989，pp337. 10. 毛建忠，李華敏，吳智銘，研制RV

15、傳動的新途徑[J]。 中國機械工程，1996，（2）。 研究內(nèi)容 研究內(nèi)容: 分析調(diào)研機器人傳動技術(shù)，深入研究RV減速器的原理、結(jié)構(gòu)等，針對RV-320E機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置，應(yīng)用三維繪圖軟件Solidworks繪制單個零件的圖形，及最終的總得裝配圖。對其主要零件齒輪軸、行星輪、曲柄軸、轉(zhuǎn)臂軸承、擺線輪、剛性盤及輸出盤等零部件細致繪制。深入研究RV傳動的設(shè)計約束，完成RV-320E的運動設(shè)計、總體方案設(shè)計和施工圖紙。深入分析機器人用RV減速器的傳動原理及特點，熟練掌握提高機器人用RV減速器運動精度的機理，了解減少機器人用RV減速器回

16、差的機理及增大機器人用RV傳動扭轉(zhuǎn)剛度的機理等。 研究計劃 研究計劃： 第一周：接受任務(wù)，查閱資料 第二周：查閱資料，撰寫開題報告 第三周：翻譯英文資料，撰寫開題報告 第四周：運動方案設(shè)計與論證 第五周：關(guān)鍵核心零件精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算 第六周：關(guān)鍵核心零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計、擺線齒廓曲線設(shè)計 第七周：繪制關(guān)鍵核心零件三維圖 第八周：繪制關(guān)鍵核心零件三維圖 第九周：總圖設(shè)計 第十周：總圖設(shè)計 第十一周：零件圖設(shè)計 第十二周：零件圖設(shè)計 第十三周：撰寫設(shè)計計算說明書 第十四周：撰寫設(shè)計計算說明書 第十五周：撰寫設(shè)計

17、計算說明書 第十六周：修改完善、打印、裝訂設(shè)計技術(shù)文件 答辯資格審查、答辯 特色與創(chuàng)新 采用CAXA進行前期的二維草圖設(shè)計,然后用solidworks進行三維設(shè)計,并借助solidworks生成二維圖紙的各個試圖,在用CAXA進行修改,最終完善.這種三維與二維設(shè)計交互使用的設(shè)計方法,提高了設(shè)計的效率,減少了出錯率.對擺線輪進行負等距與負移距優(yōu)化組合的優(yōu)化修行方法，回差小，同時提高了承載能力、齒合剛度。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 院部意見 主任簽名： 年 月 日 教學(xué)院長簽名： 年 月 日