立式摆线针轮减速器的虚拟样机设计与分析.docx

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立式摆线针轮减速器的虚拟样机设计与分析

课程设计说明书

课程名称：

机械CAD/CAM课程设计

题目名称：

立式摆线针轮减速器的虚拟样机设计与分析

班级：

20级专业班

姓名：

学号：

指导教师：

评定成绩：

教师评语：

指导老师签名：

20年月日

目录

摘要………………………………………………………………………1

关键词…………………………………………………………………………1

1减速器的工作原理……………………………………………1

2减速器的传动理论…………………………………………1

2.1摆线针轮行星传动示意图…………………………………1

2.2摆线针轮减速器的组成……………………………………2

3零件模型建立的方法和步骤………………………………………………3

3.1输入轴……………………………………………………………………4

3.2输出轴…………………………………………………………………4

3.3针轮………………………………………………………………………5

3.4其他零件…………………………………………………………………6

4针轮减速器的虚拟装配………………………………………………7

5装配体的运动仿真…………………………………………………………9

6CAE分析………………………………………………………………………11

7结论………………………………………………………………………12

参考文献……………………………………………………………………13

立式摆线针轮减速器的虚拟样机设计学生：

XXX

XXX学院XX班级，学号XXXX

摘要：

减速器是一种动力传达机构，将电动机输出的较高转速通过直径、模数不同的齿轮传动，将回转数减速到所需要的回转数，并得到较大转矩的机构。

减速器用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。

关键词：

减速器装配轴proe

前言：

随着科技水平的提高和进步，减速器的运用更加广泛和合理，其大致优点如。

高水平、高性能。

圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提

高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。

积木式组合设计。

基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用

性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。

型式多样化，变型设计多。

摆脱了传统的单一的底座安装方式，增

添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位

安装面等不同型式，扩大使用范围。

1工作原理

在输入轴上装有一个错位180。

的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿轮相啮合，以组成少齿差内啮合减速机构（为了减少摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。

当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮干相反方向上转过Al齿差从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。

2摆线针轮减速器传动理论

2.1摆线针轮行星传动示意图。

其中zZ为针轮，bZ为摆线行星

轮，H为系杆，V为输出轴。

运动由系杆H输入，通过W机构由V轴输出。

同渐开线一齿差行星传动一样，摆线针轮传动也是一种K－H－V型一齿差

行星传动。

两者的区别在于：

摆线针轮传动中，行星轮的齿廓曲线不是渐

开线，而是变态摆线，中心内齿采用了针齿，以称针轮，摆线针轮传动因

此而得名。

2.2摆线针轮减速器的组成

它主要由四部分组成：

（1）行星架H，又称转臂，由输入轴10和偏心轮9组成，偏心轮在两

个偏心方向互成180o。

（2）行星轮C，即摆线轮6，其齿廓通常为短幅外摆线的内侧等距曲线.

为使输入轴达到静平衡和提高承载能力,通采用两个相同的奇数齿摆线轮,

装在双偏心套上,两位置错开180o,摆线轮和偏心套之间装有滚动轴承,称

为转臂轴承,通常采用无外座圈的滚子轴承,而以摆线轮的内表面直接作

为滚道。

近几年来,优化设计的结构常将偏心套与轴承做成一个整体,称为

整体式双偏心轴承。

（3）中心轮b,又称针轮,由针齿壳3上沿针齿中心圆圆周上均布一组针齿

销5（通常针齿销上还装有针套7）组成。

（4）输出机构W,与渐开线少齿差行星齿轮传动一样,通常采用销轴式输出

机构。

3.典型零件三维实体模型建立方法

3.1输出轴的三维实体建模

（1）启动proe5.0.单击新建

，建立一个零件文件

（2）拉伸主体，单击

，选择一个平面，然后草绘主体

（3）然后继续用拉伸

切除材料，切去多余的材料

（4）再用倒圆角

，进一步完善工艺。

基本参数如下图所示

（6）按照图纸尺寸进行造型，如下图所示

输入轴1

3.2输出轴的三维实体建模

（1）单击新建

，建立一个零件文件

（2）拉伸主体，单击

，选择一个平面，然后草绘主体

（3）由于是对称的，所以在步骤3的基础上，用镜像

功能来完成。

（4）拉伸小圆柱，单机

，然后选择阵列

，画出输出轴。

（5）再用倒圆角

，进一步完善工艺。

输出轴2

3.3针轮的三维实体建模

（1）单击新建

，建立一个零件文件

（2）选择采用拉伸

，画好中心线，并草绘好几本尺寸。

（3）然后画出圆形孔草图。

（4）最后用矩阵

轴向，得到最后的图案。

（5）倒圆角，完善图形。

针轮3

3.4其他的零件图

图4图5

图6图7

图8图9

类型相同的零件不再一一上图

4针轮减速器的虚拟装配

（1）单击新建

，建立一个装配体。

（2）首先插入

选取固定轴，选择缺省。

（3）然后插入

，选择移动轴承。

（4）插入

移动套筒，轴承等。

选择

连接，并新建

连接。

（5）插入

输出轴，在输出轴身上用

与两个轴承连接。

（6）插入

输入轴，在输出轴身上用

连接两轴。

同理可以把剩下的东西装配到一起如图。

装配完成的减速器

5装配体的运动仿真

装配体的爆炸视图

结束语

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验好自学，

并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历不少艰辛，但收获

同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多，也培养了我独立工作的能力，树

立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的

影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索

的艰难和成功时的喜悦。

在设计过程所学到的东西是这次课程设计的最大

收获好财富，使我终身受益。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮

助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知

识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

参考文献

[1]王伟平.机械设计典型实例.北京：

电子工业出版社，2008

[2]夏正权.新型摆线针轮减速器[J].实用机械,10（2004）

[3]侯沂，邓艇.基于Solidworks的摆线针轮减速器设计[J].机械5（2006）

[4]李华.机械制造技术.北京：

高等教育出版社，2005