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

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

2、日說 明 1．根據(jù)南京工程學院《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，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，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于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)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。  XX設計(XX)開題報告 學生姓名 XX 學 號 XX 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化（機械設計） 指導教師 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機器人重型關節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā) 畢業(yè)設計的 內容和意義

4、 畢業(yè)設計的 內容和意義 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，之后，該項技術傳入日本，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、扭轉剛度諸項技術指標方面遠超其他各國，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鍵攻關

5、項目【2】。在國家的大力倡導下，為改變日本RV減速器在國內的壟斷狀況，國內很多企業(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校，我們將盡自己所能，與該公司一起研究RV減速器。 課題內容： 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指標【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的總和不能超過6′。對上述指標影響最大的是RV減速器中的4大關鍵零部件（擺線輪、針齒殼、行星架、偏心軸）的合理設計及有關軸承的制造精度【5】。因此，有必要研究提高RV傳動精度方面的技術。 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改善變齒厚內齒輪的加工方法，改裝Y54插齒機加工變齒厚內齒輪或使用斜向插削法加工變齒厚內齒輪【9】。⑤制造合理的零件制造工藝和可以補償相關零件制造誤差的裝配工藝【10】。 3．設計內容：調研掌握機器人的轉動關節(jié)技術，深入研究RV傳動的原理、結構。掌握RV傳動的設計約束，理解其設計方法，完成RV-3

8、20E機器人重型關節(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，并繪制上述關鍵零件的三維圖及總體結構方案設計圖紙，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)展的關鍵技術。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，也將填補了國內在該領域內的空白。目前來講，國內在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)模化生產(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)，改變日本RV減速器在國內的壟斷情況，將為國家節(jié)約出大量的資金。 文獻綜述 國內外研究現(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。 上世紀六十年代末，我國東北工學院和鄭州工學院率先引入了擺線針輪行星傳動的相關基礎知識，之后，東北工學院和上海交通大學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鞍山鋼鐵學院推導出了有關擺線針輪行星傳動的膠合失效計算準則。 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，鄭州工學院和大連鐵道學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鍵技術攻關項目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“機器人用新結構高精度擺線針輪傳動設計理論不方法研究”，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傳動的運動學分析【9】。2005年，關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]， 機械科學與技術，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] 大連交通大學學報，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]。 大連鐵道學院學報，1999，（2）。 8. 段欽華，RV減速機的內力矩、功率流和效率分析的新方法[J]。 機械設計，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）。 研究內容 研究內容: 分析調研機器人傳動技術，深入研究RV減速器的原理、結構等，針對RV-320E機器人重型關節(jié)行星擺線減速傳動裝置，應用三維繪圖軟件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傳動的設計約束，完成RV-320E的運動設計、總體方案設計和施工圖紙。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傳動扭轉剛度的機理等。 研究計劃 研究計劃： 第一周：接受任務，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：運動方案設計與論證 第五周：關鍵核心零件精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算 第六周：關鍵核心零、部件結構設計、擺線齒廓曲線設計 第七周：繪制關鍵核心零件三維圖 第八周：繪制關鍵核心零件三維圖 第九周：總圖設計 第十周：總圖設計 第十一周：零件圖設計 第十二周：零件圖設計 第十三周：撰寫設計計算說明書 第十四周：撰寫設計計算說明書 第十五周：撰寫設計

17、計算說明書 第十六周：修改完善、打印、裝訂設計技術文件 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計,然后用solidworks進行三維設計,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.這種三維與二維設計交互使用的設計方法,提高了設計的效率,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。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見 院部意見 主任簽名： 年 月 日 教學院長簽名： 年 月 日