摆线针轮行星减速器的设计【SolidWorks三维图+开题报告+毕业论文】

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摆线针轮行星减速器的设计37页 12000字数+说明书+任务书+答辩稿+SolidWorks图纸【详情如下】soldwork简介.doc任务书.doc摆线减速机图纸.rar摆线减速机图纸SolidWorks 2014三维.rar摆线针轮行星减速器的设计答辩稿.ppt摆线针轮行星减速器的设计论文.doc摘要摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的要求，实现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的摆线针轮行星减速器。本设计建立了合理的动力分析，对摆线针轮传动中的摆线轮、转臂轴承、柱销及轴进行准确的受力分析，计算并校核主要件的强度及转臂轴承、各支承轴承的寿命，分析结果可以看到，各轴承性能指标均符合要求。利用solidworks2010软件对摆线针轮减速器各零件建立几何三维模型、摆线针轮减速器虚拟装配及工程图生成。用本文的方法设计摆线针轮减速器，具有设计快捷、方便等特点。研究结果对提高设计的速度、质量具有重要意义。关键词：摆线传动摆线轮 SolidWorks2010AbstractThe cycloidgear 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 cycloidgear reducer.In this design，we built the exact force analysis mathematical model of the cycloidgear 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 cycloidgear 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 threedimensional structure of the Planetcycloid Reducer model with the software UG，Carry on visual design and virtual assemble and drawing paperThe result of study have the guide meaning to accelerate design speed and quantities of the Planetcycloid ReducerKeywords：Planetcycloid Reducer; Cycloid ; UG1绪论 41.1概述 41.2国内外发展现状 41.3 Solid Works介绍 52摆线针轮减速器传动理论与设计方法 72.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点 72.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理 72.1.2 摆线针轮减速器的结构特点 82.1.3 摆线针轮传动的啮合原理 92.14摆线轮的齿廓曲线与齿廓方程 122.1.5 摆线轮齿廓曲率半径 132.2摆线针轮传动的受力分析 142.2.1针齿与摆线轮齿啮合时的作用力 142.2.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力 172.2.3 转臂轴承的作用力 182.3摆线针轮行星减速器主要强度件的计算 192.3.1 齿面接触强度计算 192.3.2 针齿抗弯曲强度计算及刚度计算 192.3.4 输出机构柱销强度计算 203摆线针轮减速器的设计计算 223.1摆线轮、针齿、柱销的计算 223.2 输出轴的计算 263.3 其它零件的设计 303.4 润滑与密封 314 零件的三维图 324.1摆线轮 324.2箱体 324.3针齿壳 334.4输出轴与主要部件装配爆炸图 344.5摆线轮与输出轴 354.6装配最终效果图 355结束语 376致谢 387参考文献 391绪论1.1概述近几年，小型及微型机械作为一种节能、低耗和技术密集型的高新技术，已成为人们在小型及微型范围内认识和改造普通机械传动的一种新型工具，由于小型及微型机械具有超小外形、操作尺度极小和传动精度高的特点，所以，小型及微型机械现已被列入”今后十年工业科技大改观的关键技术之一”，现今已收到工业发达国家及发展中国家科技界、产业界及政府部门的广泛重视，并已投入了大量的人力和财力进行研究开发，并取得了很好的经济效益。2摆线针轮减速器传动理论与设计方法2.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点2.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理图所示为摆线针轮行星传动示意图。其中为针轮，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KHV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。同渐开线少齿差行星传动一样，其传动比为2.1.3 摆线针轮传动的啮合原理为了准确描述摆线形成及其分类,我们引进圆的内域和圆的外域这一概念。所谓圆的内域是指圆弧线包容的内部范围,而圆的外域是包容区域以外的范围按照上述对内域外域的划分,则外摆线的定义如下:外摆线:滚圆在基圆外域与基圆相切并沿基圆作纯滚动,滚圆上定点的轨迹是外摆线。外切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆外切形成的外摆线(此时基圆也在滚圆的外域)。内切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆内切形成的外摆线(此时基圆在滚圆的内域)。短幅外摆线:外切外摆线形成过程中,滚圆内域上与滚圆相对固定的某点的轨迹;或内切外摆线形成过程中,滚圆外域上与滚圆相对固定的某点的轨迹。长幅外摆线:与短幅外摆线相反,对外切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的外域;对内切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的内域。短幅外摆线与长幅外摆线通称为变幅外摆线。变幅外摆线变幅的程度用变幅系数来描述,分别称之为短幅系数或长幅系数。外切外摆线的变幅系数定义为摆杆长度与滚圆半径的比值。所谓摆杆长度是指滚圆内域或滚圆外域上某相对固定的定点至滚圆圆心的距离。5结束语研究完本课题，通过理论学习和设计计算，可得到如下结论：（1）摆线针轮传动同渐开线少齿差行星传动一样，具有减速比大、结构紧凑、体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛用于冶金机械、食品工业、军工、矿山等领域。此外，与渐开线少齿差行星传动相比，由于它有近半数的齿同时啮合，因此，它的承载能力更大，使用寿命更长；同时，它无齿顶相碰和齿廓重叠干涉等问题，具有更大的适应性，越来越受世界各国重视。它的主要弱点是工艺复杂，加工成本较高。（2）在摆线针轮减速器装置的设计中：为使摆线轮的承载能力最大，用计算机求解，选择了最优的齿顶修形参数;在针齿壳的设计中，采用了三支点式的齿销，控制了针齿的弯曲变形;在装置的布置中，两片摆线轮成布置，这样能使轴的受力平衡，减少W机构中轴承的受力，提高该轴承的寿命。6致谢在顺利完成设计“摆线针轮减速器的设计”之际：首先向辛勤指导我的老师老师致以衷心的感谢和崇高的敬意老师丰富的专业知识、严谨的治学态度和科学的指导方法使我终身受益，让我学到很多科学的设计研究的方法。治学之外，教授也在生活中给予无微不至的关心，教我很多有益的人生道理。在此表示感谢！通过这次的毕业设计，让我把我大学四年所学到的所有知识整合到了一起，并结合到实践之中，使我对自己的能力有更好的认识，使我对一些应用软件有了更熟练地操作。对我日后的工作有莫大的帮助。感谢机械工程系各领导、各老师在这四年中的教导与关怀！感谢家长的关怀与支持，感谢同学的支持与帮助！7参考文献1现代传动设计手册编辑委员会.现代传动设计手册（第二版）M.北京：机械工业出版社，20022机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（3）（新版）M.北京：机械工业出版社，20053机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（1-2）第三版M.北京：机械工业出版社，20044机械设计手册编辑委员会.机械设计实用设计手册M.北京：机械工业出版社，20025付本国、徐岩、许小钧.UG NX 4.0机械设计实例教程M.北京：电子工业出版社，20066宝钢减速器图册编写组. 宝钢减速器图册M.北京:机械工业出版社,19957刘鸿文主编.材料力学M.北京: 高等教育出版社, 1992.98胡仁喜、徐东升、阳平华.UGNX3.0零件设计实务M.北京：电子工业出版社20059邹慧君主编.机械原理课程设计手册M. 北京: 高等教育出版社, 199810孙恒、陈作模主编.机械原理M.北京: 高等教育出版社，200111濮良贵、纪名刚主编.机械设计M.北京: 高等教育出版社, 199612成大仙.机械设计课程设计手册（第1、2、3卷）M.北京：化学工业出版社,200213夏正权. 新型摆线针轮减速器J.实用机械,10(2004)14侯沂，邓艇.基于Solidworks的摆线针轮减速器设计J.机械5（2006）15 L. P_ust.Weak and strong nonlinearities in magnetic bearingsJ. Mechanism and Machine Theory， 39 (2004) 77979516 Li Lixing etc.The computer aided design of cycloid drive.CHINESE JOURNAL of MECHANICAL ENGIN

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关键词：: 摆线针轮行星减速器设计 solidworks三维开题报告摆线针轮行星减速器毕业论文减速器针轮摆线

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摆线针轮行星减速器的设计
37页 12000字数+说明书+任务书+答辩稿+SolidWorks图纸【详情如下】
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摘要
摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的要求，实现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的摆线针轮行星减速器。
本设计建立了合理的动力分析，对摆线针轮传动中的摆线轮、转臂轴承、柱销及轴进行准确的受力分析，计算并校核主要件的强度及转臂轴承、各支承轴承的寿命，分析结果可以看到，各轴承性能指标均符合要求。
利用solidworks2010软件对摆线针轮减速器各零件建立几何三维模型、摆线针轮减速器虚拟装配及工程图生成。用本文的方法设计摆线针轮减速器，具有设计快捷、方便等特点。研究结果对提高设计的速度、质量具有重要意义。
关键词：摆线传动摆线轮 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绪论 4
1.1概述 4
1.2国内外发展现状 4
1.3 Solid Works介绍 5
2摆线针轮减速器传动理论与设计方法 7
2.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点 7
2.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理 7
2.1.2 摆线针轮减速器的结构特点 8
2.1.3 摆线针轮传动的啮合原理 9
2.14摆线轮的齿廓曲线与齿廓方程 12
2.1.5 摆线轮齿廓曲率半径 13
2.2摆线针轮传动的受力分析 14
2.2.1针齿与摆线轮齿啮合时的作用力 14
2.2.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力 17
2.2.3 转臂轴承的作用力 18
2.3摆线针轮行星减速器主要强度件的计算 19
2.3.1 齿面接触强度计算 19
2.3.2 针齿抗弯曲强度计算及刚度计算 19
2.3.4 输出机构柱销强度计算 20
3摆线针轮减速器的设计计算 22
3.1摆线轮、针齿、柱销的计算 22
3.2 输出轴的计算 26
3.3 其它零件的设计 30
3.4 润滑与密封 31
4 零件的三维图 32
4.1摆线轮 32
4.2箱体 32
4.3针齿壳 33
4.4输出轴与主要部件装配爆炸图 34
4.5摆线轮与输出轴 35
4.6装配最终效果图 35
5结束语 37
6致谢 38
7参考文献 39
1绪论
1.1概述
近几年，小型及微型机械作为一种节能、低耗和技术密集型的高新技术，已成为人们在小型及微型范围内认识和改造普通机械传动的一种新型工具，由于小型及微型机械具有超小外形、操作尺度极小和传动精度高的特点，所以，小型及微型机械现已被列入”今后十年工业科技大改观的关键技术之一”，现今已收到工业发达国家及发展中国家科技界、产业界及政府部门的广泛重视，并已投入了大量的人力和财力进行研究开发，并取得了很好的经济效益。2摆线针轮减速器传动理论与设计方法
2.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点
2.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理
图所示为摆线针轮行星传动示意图。其中为针轮，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。
同渐开线少齿差行星传动一样，其传动比为2.1.3 摆线针轮传动的啮合原理
为了准确描述摆线形成及其分类,我们引进圆的内域和圆的外域这一概念。所谓圆的内域是指圆弧线包容的内部范围,而圆的外域是包容区域以外的范围
按照上述对内域外域的划分,则外摆线的定义如下:
外摆线:滚圆在基圆外域与基圆相切并沿基圆作纯滚动,滚圆上定点的轨迹是外摆线。
外切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆外切形成的外摆线(此时基圆也在滚圆的外域)。
内切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆内切形成的外摆线(此时基圆在滚圆的内域)。
短幅外摆线:外切外摆线形成过程中,滚圆内域上与滚圆相对固定的某点的轨迹;或内切外摆线形成过程中,滚圆外域上与滚圆相对固定的某点的轨迹。
长幅外摆线:与短幅外摆线相反,对外切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的外域;对内切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的内域。
短幅外摆线与长幅外摆线通称为变幅外摆线。变幅外摆线变幅的程度用变幅系数来描述,分别称之为短幅系数或长幅系数。
外切外摆线的变幅系数定义为摆杆长度与滚圆半径的比值。所谓摆杆长度是指滚圆内域或滚圆外域上某相对固定的定点至滚圆圆心的距离。5结束语
研究完本课题，通过理论学习和设计计算，可得到如下结论：
（1）摆线针轮传动同渐开线少齿差行星传动一样，具有减速比大、结构紧凑、体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛用于冶金机械、食品工业、军工、矿山等领域。此外，与渐开线少齿差行星传动相比，由于它有近半数的齿同时啮合，因此，它的承载能力更大，使用寿命更长；同时，它无齿顶相碰和齿廓重叠干涉等问题，具有更大的适应性，越来越受世界各国重视。它的主要弱点是工艺复杂，加工成本较高。
（2）在摆线针轮减速器装置的设计中：为使摆线轮的承载能力最大，用计算机求解，选择了最优的齿顶修形参数;在针齿壳的设计中，采用了三支点式的齿销，控制了针齿的弯曲变形;在装置的布置中，两片摆线轮成布置，这样能使轴的受力平衡，减少W机构中轴承的受力，提高该轴承的寿命。
6致谢
在顺利完成设计“摆线针轮减速器的设计”之际：
首先向辛勤指导我的老师老师致以衷心的感谢和崇高的敬意老师丰富的专业知识、严谨的治学态度和科学的指导方法使我终身受益，让我学到很多科学的设计研究的方法。治学之外，教授也在生活中给予无微不至的关心，教我很多有益的人生道理。在此表示感谢！
通过这次的毕业设计，让我把我大学四年所学到的所有知识整合到了一起，并结合到实践之中，使我对自己的能力有更好的认识，使我对一些应用软件有了更熟练地操作。对我日后的工作有莫大的帮助。
感谢机械工程系各领导、各老师在这四年中的教导与关怀！
感谢家长的关怀与支持，感谢同学的支持与帮助！
7参考文献
[1]现代传动设计手册编辑委员会.现代传动设计手册（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2002
[2]机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（3）（新版）[M].北京：机械工业出版社，2005　　
[3]机械设计手册编辑委员会.机械设计手册（1-2）第三版[M].北京：机械工业出版社，2004
[4]机械设计手册编辑委员会.机械设计实用设计手册[M].北京：机械工业出版社，2002
[5]付本国、徐岩、许小钧.UG NX 4.0机械设计实例教程[M].北京：电子工业出版社，2006
[6]《宝钢减速器图册》编写组. 宝钢减速器图册[M].北京:机械工业出版社,1995
[7]刘鸿文主编.材料力学[M].北京: 高等教育出版社, 1992.9
[8]胡仁喜、徐东升、阳平华.UGNX3.0零件设计实务[M].北京：电子工业出版社2005
[9]邹慧君主编.机械原理课程设计手册[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998
[10]孙恒、陈作模主编.机械原理[M].北京: 高等教育出版社，2001
[11]濮良贵、纪名刚主编.机械设计[M].北京: 高等教育出版社, 1996
[12]成大仙.机械设计课程设计手册（第1、2、3卷）[M].北京：化学工业出版社,2002
[13]夏正权. 新型摆线针轮减速器[J].实用机械,10(2004)
[14]侯沂，邓艇.基于Solidworks的摆线针轮减速器设计[J].机械5（2006）
[15] L. P_ust.Weak and strong nonlinearities in magnetic bearings　[J]. Mechanism and Machine Theory， 39 (2004) 779–795
[16] Li Lixing etc.The computer aided design of cycloid drive.CHINESE JOURNAL of MECHANICAL ENGIN

内容简介：: SolidWorks 迄今为止最大型的发布包括市场领先的3D机械设计软件中 250项新特性著名的三维CAD软件开发供应商SolidWorks公司今天发布新版的领先市场的3D机械设计软件，具备250多项根据用户要求加强的新特性，比相当的中型软件快15倍的性能。通过大大改进大型装配处理和使得数以百计的繁杂工作自动化，SolidWorks2005释放设计师和工程师的创造力，使他们只需花费同类软件所需时间的一小部分即可设计出更好、更有吸引力、在市场上更受欢迎的产品。例如，强大的绘图自动化强化性能使得设计师能够以前所未有的速度从大型装配件创造产品级的工程图。新的轻化制图工具使得用户无需加载每一个部件到内存就能创建装配图。只需拖拽并释放一个装配件到工程图中，用户就能够在10秒钟左右生成包括10,000个组件的装配件2D图。许多系统不能创建这样一个大型装配视图。SolidWorks 2005 还使得设计工程师第一次能够为零件种类多、数量庞大和配置复杂的多个项目生成一个单一的材料清单，这是加速设计到生产的一个关键环节。其他重要的新的制图自动化包括自动序号标注、孔汇总表和修订跟踪表。省时、提高生产力这样的特性使得产品看起来更好，性能更佳，在市场上也更受欢迎。没有任何其他软件能够与SolidWorks的性能相媲美，SolidWorks 能够比与之竞争的2D产品快10倍地生成工程图注释也是吸引2D软件用户迁移到3D软件的一个重要原因。 SolidWorks 三维机械设计系统 -高品质的、易学易用的三维CAD系统功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。如果你熟悉微软的Windows系统，那你基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使你能在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，你能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，设计过程最简便、最方便的莫过于SolidWorks了。就象美国著名咨询公司Daratech所评论的那样：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” 在无与伦比的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘帖），使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 “全动感的”用户界面只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了了界面的零乱。崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤的。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。特征模版为标准件和标准特征，提供了良好的环境。用户可以直接从特征模版上调用标准的零件和特征，并与同事共享。 SolidWorks 提供的AutoCAD模拟器，使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。配置管理配置管理是SolidWorks软件体系结构中非常独特的一部分，它涉及到零件设计、装配设计和工程图。配置管理使得你能够在一个CAD文档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或装配体。协同工作 SolidWorks 提供了技术先进的工具，使得你通过互联网进行协同工作。通过eDrawings方便地共享CAD文件。eDrawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是SolidWorks提供的一种服务，你可以在任何时间、任何地点，快速地查看产品结构。 SolidWorks 支持Web目录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就象存本地硬盘一样方便。用3D Meeting通过互联网实时地协同工作。3D Meeting是基于微软 NetMeeting的技术而开发的专门为SolidWorks设计人员提供的协同工作环境。装配设计在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。 SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。镜像部件是SolidWorks 技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。 SolidWorks 用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。工程图 SolidWorks 提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。使用RapidDraft技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。零件建模 SolidWorks 提供了无与伦比的、基于特征的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。通过对特征和草图的动态修改，用拖拽的方式实现实时的设计修改。三维草图功能为扫描、放样生成三维草图路径，或为管道、电缆、线和管线生成路径。曲面建模通过带控制线的扫描、放样、填充以及拖动可控制的相切操作产生复杂的曲面。可以直观地对曲面进行修剪、延伸、倒角和缝合等曲面的操作。钣金设计 SolidWorks 提供了顶尖的、全相关的钣金设计能力。可以直接使用各种类型的法兰、薄片等特征，正交切除、角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。用户化毕业设计（论文）任务书分院（系）机械工程学院专业机械设计制造及自动化学生姓名王宏飞学号0601012538设计（论文）题目摆线针轮行星减速器的设计内容及要求：1完成摆线针轮减速器结构设计及尺寸计算。2 完成摆线针轮减速器的工程图及三维图和装配动画；3 翻译英文资料；4 撰写论文；5 制作用于答辩的PowerPoint文档。进度安排：13周，查阅资料，知识准备，总体方案的选择和设计；46周，尺寸计算；710周，SolidWorks 2010画图；1115 周，撰写论文，翻译英文资料，准备答辩。指导教师（签字） 2010年月日分院院长（签字）2010年月日简述摆线针轮行星减速器各部分零件的原理与作用输出轴键槽为输出端套有轴套轴承连接出轴销轴套的作用轴向定位和轴向固定与轴封连接固定轴承轴套固定轴承针齿壳插有针齿销起固定针齿销作用转臂带动轴承转动档垫的作用起固定转臂的作用与螺栓连接摆线轮摆线减速器运动核心两个摆线轮之间由出轴销连接隔离环的作用起隔离两个摆线轮的作用压盖螺钉固定机座压盖与轴套之间用轴封连接位于输出端电机座与定位套之间用油封连接起定位机座作用连接电机针齿轮吊环压盖机座机座整体图最终装配图装配动画沈阳理工大学学士学位论文摘要摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的要求，实现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的摆线针轮行星减速器。本设计建立了合理的动力分析，对摆线针轮传动中的摆线轮、转臂轴承、柱销及轴进行准确的受力分析，计算并校核主要件的强度及转臂轴承、各支承轴承的寿命，分析结果可以看到，各轴承性能指标均符合要求。利用solidworks2010软件对摆线针轮减速器各零件建立几何三维模型、摆线针轮减速器虚拟装配及工程图生成。用本文的方法设计摆线针轮减速器，具有设计快捷、方便等特点。研究结果对提高设计的速度、质量具有重要意义。关键词：摆线传动摆线轮 SolidWorks2010AbstractThe cycloidgear 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 cycloidgear reducer.In this design，we built the exact force analysis mathematical model of the cycloidgear 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 cycloidgear 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 threedimensional structure of the Planetcycloid Reducer model with the software UG，Carry on visual design and virtual assemble and drawing paperThe result of study have the guide meaning to accelerate design speed and quantities of the Planetcycloid ReducerKeywords：Planetcycloid Reducer; Cycloid ; UG 1绪论41.1概述41.2国内外发展现状41.3 Solid Works介绍52摆线针轮减速器传动理论与设计方法72.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点72.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理72.1.2 摆线针轮减速器的结构特点82.1.3 摆线针轮传动的啮合原理92.14摆线轮的齿廓曲线与齿廓方程122.1.5 摆线轮齿廓曲率半径132.2摆线针轮传动的受力分析142.2.1针齿与摆线轮齿啮合时的作用力142.2.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力172.2.3 转臂轴承的作用力182.3摆线针轮行星减速器主要强度件的计算192.3.1 齿面接触强度计算192.3.2 针齿抗弯曲强度计算及刚度计算192.3.4 输出机构柱销强度计算203摆线针轮减速器的设计计算223.1摆线轮、针齿、柱销的计算223.2 输出轴的计算263.3 其它零件的设计303.4 润滑与密封314 零件的三维图324.1摆线轮324.2箱体324.3针齿壳334.4输出轴与主要部件装配爆炸图344.5摆线轮与输出轴354.6装配最终效果图355结束语376致谢387参考文献39附录A40附录B581绪论1.1概述近几年，小型及微型机械作为一种节能、低耗和技术密集型的高新技术，已成为人们在小型及微型范围内认识和改造普通机械传动的一种新型工具，由于小型及微型机械具有超小外形、操作尺度极小和传动精度高的特点，所以，小型及微型机械现已被列入”今后十年工业科技大改观的关键技术之一”，现今已收到工业发达国家及发展中国家科技界、产业界及政府部门的广泛重视，并已投入了大量的人力和财力进行研究开发，并取得了很好的经济效益。1.2国内外发展现状欧美等工业发达国家政府为了满足未来经济和社会发展的需要，利用军事技术等方面的优势，已将小型及微型机电系统作为战略性的研究领域之一，纷纷投入巨资进行专项研究。美国国家自然科学基金。先进研究计划中心。国防部等投资1.4亿美元进行小型及微型机电系统（MEMS）技术研究，美国国家自然科学基金会预言：小型及微型机械将成为新兴的大规模产业，将能引起一场新的产业革命。美国的大学、国家实验室和公司已有大量的MEMS研究小组，并有几种实用化的MEMS产品进入市场。欧共体为了加强各国之间的组织和合作，成立了多功能小型及微型系统研究合作机构（NEXUS）组织。德国制定微机械系统技术计划，并发展了一种用于小型及细微加工的LIGA技术。我国小型及微型系统研究起步也不晚，已经建立了一些较为先进的基础实验设施，并在基础研究和相关技术方面取得了一些有特色的成果，有些已经达到国际先进水平。2002年，国家投入数亿元人民币进行MEMS研究与开发，逐步建立起我国MEMS研发体系和产业化基地，提高我国在MEMS领域的核心竞争力，为推动MEMS的可持续发展和产业化打下良好的基础，并在某些方面进入国际领先水平，随着中国经济的高速发展，在航天小型及微型技术、生物医学工程等领域，比如：微型传感器、小型及微型执行机构、超小动力传递系统、手术机器人关节驱动等系统的应用越来越广泛在家电产品、汽车附件、办公设备、住宅设备、高级玩具等自动化、智能化等方面的要求也日趋提高，功率为几瓦到几十瓦的减速器应用场合越来越多。在日本，住友重机株式会社每年生产大量的小型摆线针轮减速器用于如复印机、银幕卷动机、窗帘自动收放机以及高级电动玩具等小型及微型场合。可以预见，随着计算机技术、网络技术的进一步发展，随着人口老龄化趋势对自动化、智能化要求的加强，家用的小型及微型减速器的应用也将会大为提高。小型摆线针轮行星传动减速器，不仅具有结构紧凑、传动比范围大、寿命长等摆线传动的特点，而且具有重量轻、震动噪声低、价格低廉以及外表美观等特点，可以把小型摆线针轮行星传动减速器的使用空间拓宽到家用和商用的广阔领域。目前已获得日益广泛使用的行星传动机构是动力传递机构之一，行星齿轮传动机构使用了多个行星轮来进行功率分流，从而有效地提高了其承载能力，同时还具有良好的同轴性。多年来，人们一直把行星传动机构看作是一种结构紧凑、质量小、体积小，且能传递较大扭矩的传动机构，当然，这是将它与普通的齿轮传动机构相比较而言。近几年，随着细微加工技术的出现和发展，这方面的研制工作已取得了长足的进步。1.3 Solid Works介绍Solid Works 迄今为止最大型的发布包括市场领先的3D机械设计软件中 250项新特性。著名的三维CAD软件开发供应商SolidWorks公司今天发布新版的领先市场的3D机械设计软件，具备250多项根据用户要求加强的新特性，比相当的中型软件快15倍的性能。通过大大改进大型装配处理和使得数以百计的繁杂工作自动化，SolidWorks2005释放设计师和工程师的创造力，使他们只需花费同类软件所需时间的一小部分即可设计出更好、更有吸引力、在市场上更受欢迎的产品。例如，强大的绘图自动化强化性能使得设计师能够以前所未有的速度从大型装配件创造产品级的工程图。新的轻化制图工具使得用户无需加载每一个部件到内存就能创建装配图。只需拖拽并释放一个装配件到工程图中，用户就能够在10秒钟左右生成包括10,000个组件的装配件2D图。许多系统不能创建这样一个大型装配视图。SolidWorks 2005 还使得设计工程师第一次能够为零件种类多、数量庞大和配置复杂的多个项目生成一个单一的材料清单，这是加速设计到生产的一个关键环节。其他重要的新的制图自动化包括自动序号标注、孔汇总表和修订跟踪表。省时、提高生产力这样的特性使得产品看起来更好，性能更佳，在市场上也更受欢迎。没有任何其他软件能够与SolidWorks的性能相媲美，SolidWorks 能够比与之竞争的2D产品快10倍地生成工程图注释也是吸引2D软件用户迁移到3D软件的一个重要原因。SolidWorks 三维机械设计系统-高品质的、易学易用的三维CAD系统功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。如果你熟悉微软的Windows系统，那你基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使你能在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，你能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，设计过程最简便、最方便的莫过于SolidWorks了。就象美国著名咨询公司Daratech所评论的那样：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” 在无与伦比的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘帖），使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 “全动感的”用户界面只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了了界面的零乱。崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤的。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。特征模版为标准件和标准特征，提供了良好的环境。用户可以直接从特征模版上调用标准的零件和特征，并与同事共享2摆线针轮减速器传动理论与设计方法2.1 摆线针轮减速器的传动原理与结构特点2.1.1 摆线针轮行星传动的传动原理图所示为摆线针轮行星传动示意图。其中为针轮，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KHV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。同渐开线少齿差行星传动一样，其传动比为.图2.1 摆线针轮减速器原理图由于1，故，“”表示输出与输入转向相反，即利用摆线针轮行星传动可获得大传动比。2.1.2 摆线针轮减速器的结构特点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。（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,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。1.输出轴 2.机座 3.针齿壳 4.针齿套 5.针齿销 6.摆线轮 7.销轴套 8.销轴 9.偏心轮图2.2 摆线针轮减速器基本结构图2.1.3 摆线针轮传动的啮合原理为了准确描述摆线形成及其分类,我们引进圆的内域和圆的外域这一概念。所谓圆的内域是指圆弧线包容的内部范围,而圆的外域是包容区域以外的范围。按照上述对内域外域的划分,则外摆线的定义如下:外摆线:滚圆在基圆外域与基圆相切并沿基圆作纯滚动,滚圆上定点的轨迹是外摆线。外切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆外切形成的外摆线(此时基圆也在滚圆的外域)。内切外摆线:滚圆在基圆外域与基圆内切形成的外摆线(此时基圆在滚圆的内域)。短幅外摆线:外切外摆线形成过程中,滚圆内域上与滚圆相对固定的某点的轨迹;或内切外摆线形成过程中,滚圆外域上与滚圆相对固定的某点的轨迹。长幅外摆线:与短幅外摆线相反,对外切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的外域;对内切外摆线而言相对固定的某点在滚圆的内域。短幅外摆线与长幅外摆线通称为变幅外摆线。变幅外摆线变幅的程度用变幅系数来描述,分别称之为短幅系数或长幅系数。外切外摆线的变幅系数定义为摆杆长度与滚圆半径的比值。所谓摆杆长度是指滚圆内域或滚圆外域上某相对固定的定点至滚圆圆心的距离。（2.11）式中变幅系数。 a外切外摆线摆杆长度外切外摆线滚圆半径对于内切外摆线而言,变幅系数则相反,它表示为滚圆半径与摆杆长度的比值。（2.12）式中K1变幅系数 r2内切外摆线滚圆半径 A内切外摆线摆杆长度根据变幅系数K1值的不同范围,将外摆线划分为3类:短幅外摆线0K11。变幅外切外摆线与变幅内切外摆线在一定的条件下完全等同。这个等同的条件是,内切外摆线滚圆与基圆的中心距等于外切外摆线的摆杆长度a,相应地外切外摆线滚圆与基圆的中心距等于内切外摆线的摆杆长度A。根据这一等同条件,就可以由外切外摆线的有关参数推算出等同的内切外摆线的对应参数。它们的参数关系参看图2-3。令短幅外切外摆线基圆半径代号为r1,滚圆半径为r2,短幅系数为K1,则外切外摆线的摆杆长度和中心距可分别表示如下(长幅外摆线的表示形式完全相同):根据式(1),摆杆长度a=K1r2;根据等同条件,中心距A=r1+r2。按等同条件,上述A又是内切外摆线的摆杆长度,故推算出内外摆线的滚圆半径为r2=k1A;内切外摆线的基圆半径为两种外摆线的参数换算关系归纳如表21表21参数名称主要参数代号变幅外切外摆线变幅内切外摆线基圆半径滚圆半径滚圆与基圆中心距Aa摆杆长度aA 根据上述结果,很容易推导出等同的两种外摆线基圆半径的相互关系为（2.13）短幅外摆线以基圆圆心为原点,以两种外摆线的中心距和短幅系数为已知参数,以滚圆转角为变量的参数方程建立如下：在以后的叙述中将滚圆转角律记为,并称之为相位角。（1）直角坐标参数方程根据图1,摆线上任意点的坐标为图2.3 短幅外摆线原理图根据纯滚动原理可知，故，又，于是有，，将与的结果代入上述方程, （2.14）（2.15）式(2.14)与式(2.15)是变幅外摆线通用直角坐标参数方程。若令上两式中的K1=1,即可得标准外摆线的参数方程。对于外切外摆线,式中的A=r1+r2,a=r2。对于内切外摆线,式中的A=r2,A=r2-r1。为了与直角坐标表示的曲线相一致,将Y轴规定为极轴,将极角沿顺时针方向的角度规定为正方向,方程表述如下(参看图2-3)：（2.16）（2.17）同理,K1=1时,变幅外摆线通用极坐标参数方程变为标准外摆线极坐标方程,参数a和A的变换同上。当动圆绕基圆顺时针方向作纯滚动时，每滚过动圆的周长2时，动圆上的一点B在基圆上就形成一整条外摆线。动圆的周长比基圆的周长长p=2-，当圆上的B点在动圆滚过周长再次与圆接触时，应是在圆上的另一点，而，这也就是摆线轮基圆上的一个基节p，即（2.18）由此可得摆线轮的齿数为（2.19）针轮齿数为（2.110）2.14摆线轮的齿廓曲线与齿廓方程由上一节分析，选择摆线轮的几何中心作为原点，通过原点并与摆线轮齿槽对称轴重合的轴线作为轴，见图2-4，针齿中心圆半径为，针齿套外圆半径为。图2.4 摆线轮参数方程图则摆线轮的直角坐标参数方程式如下：（2.111）实际齿廓方程（2.112）针齿中心圆半径针齿套外圆半径转臂相对某一中心矢径的转角，即啮合相位角（）针齿数目2.1.5 摆线轮齿廓曲率半径变幅外摆线曲率半径参数方程的一般表达式为（2.113）式中变幅外摆线的曲率半径x对的一阶导数, y对的一阶导数, x对的二阶导数, y对的二阶导数, 将式(2.14)和式(2.15)中x和y分别对取一阶和二阶导数后代入的表达式得（2.114）以K1=1代入式(2.114),得标准外摆线的曲率半径为=-4Aa/(A+a)sin(/2)式中 A=r1+r2或A=r2a=r2或a=r2-r1由本式可知,标准外摆线0,曲线永远呈外凸形状,故它不适于作传动曲线。以K11代入式(2.114)进行运算表明,0,故长幅外摆线也永远呈外凸形状,故它也不适合于用作传动曲线。以K11代入式(2.114)进行运算表明,曲率半径呈现出由正值经过拐点到负值的多样性变化。摆线轮实际齿廓曲线的曲率半径为+ （2.115）对于外凸的理论齿廓（时，理论齿廓在该处的等距曲线就不能实现，这种情况称为摆线齿廓的“顶切”，严重的顶切会破坏连续平稳的啮合，显然是不允许的。当时，0，即摆线轮在该处出现尖角，也应防止，若为正值，不论取多大的值，都不会发生类似现象。摆线轮是否发生顶切，不仅取决于理论外凸齿廓的最小曲率半径，而且与针齿齿形半径（带针齿套的为套的半径）有关。摆线轮齿廓不产生顶切或尖角的条件可表示为（2.116）2.2摆线针轮传动的受力分析摆线轮在工作过程中主要受三种力：针轮与摆线轮啮合时的作用力;输出机构柱销对摆线轮的作用力，转臂轴承对摆线轮作用力。2.2.1针齿与摆线轮齿啮合时的作用力（1）确定初始啮合侧隙标准的摆线轮以及只经过转角修形的摆线轮与标准针轮啮合，在理论上都可达到同时啮合的齿数约为针轮齿数的一半，但摆线轮齿形只要经过等距，移距或等距加移距修形，如果不考虑零件变形补偿作用，则多齿同时啮合的条件便不存在，而变为当某一个摆线轮齿和针轮齿接触时，其余的摆线轮齿与针轮齿之间都图2.5 修形引起的初始啮合侧隙图2.6 轮齿啮合力存在大小不等的初始侧隙，见图2.5。对第i对轮齿啮合点法线方向的初始侧隙可按下式表计算：（2.21）式中，为第i个针齿相对转臂的转角，为短幅系数。令，由上式解得，即这个解是使初始侧隙为零的角度，空载时，只有在处的一对啮合。从到的初始侧隙分布曲线如图2.7所示图2.7 与的分布曲线（2）判定摆线轮与针轮同时啮合齿数的基本原理设传递载荷时，对摆线轮所加的力矩为，在的作用下由于摆线轮与针齿轮的接触变形W及针齿销的弯曲变形f，摆线轮转过一个角，若摆线轮体、安装针齿销的针齿壳和转臂的变形影响较小，可以忽略不计，则在摆线轮各啮合点公法线方向的总变形W+f或在待啮合点法线方向的位移为（i=1，2，）式中加载后，由于传力零件变形所引起的摆线轮的转角；第i个齿啮合点公法线或待啮合点的法线至摆线轮中心的距离摆线轮节圆半径第i个齿啮合点的公法线或待啮合点的法线与转臂之间的夹角。（3）针齿与摆线轮齿啮合的作用力假设第i对轮齿啮合的作用力正比于该啮合点处摆线轮齿实际弹性变形。由于这一假设科学考虑了初始侧隙及受力零件弹性变形的影响，已被实践证明有足够的准确性。按此假设，在同时啮合传力的个齿中的第对齿受力可表示为处亦即在或接近于的针齿处最先受力，显然在同时受力的诸齿中，这对齿受力最大，故以表示该对齿的受力。设摆线轮上的转矩为由im至i=n的个齿传递，由力矩平衡条件可得得最大所受力（N）为 T输出轴上作用的转矩; 一片摆线轮上作用的转矩，由于制造误差和结构原因，建议取0.55T；受力最大的一对啮合齿在最大力的作用下接触点方向的总接触变形，针齿销在最大力作用下，在力作用点处的弯曲变形。当针齿销为两支点时，当针齿销为三支点时，2.2.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力若柱销孔与柱销套之间没有间隙，根据理论推导，各柱销对摆线轮作用力总和为式中，输出机构柱销数目（1）判断同时传递转矩的柱销数目考虑到分配不均匀，设每片摆线轮传递的转矩为，（T为摆线轮上输出转矩）传递转矩时，处力臂最大，必先接触，受力最大，弹性变形也最大，设处于某任意位置的柱销受力后弹性变形为，则因变形与力臂成正比，可得下述关系：，又因故柱销是否传递转矩应按下述原则判定：如果，则此处柱销不可能传递转矩；如果，则此处柱销传递转矩。（2）输出机构的柱销作用于摆线轮上的力由于柱销要参与传力，必须先消除初始间隙；因此柱销与柱销孔之间的作用力大小应与成正比。设最大受力为，按上述原则可得由摆线轮力矩平衡条件，整理得2.2.3 转臂轴承的作用力转臂轴承对摆线轮的作用力必须与啮合的作用力及输出机构柱销数目的作用力平衡。将各啮合的作用力沿作用线移到节点P，则可得方向的分力总和为 Y方向的分力总和为转臂轴承对摆线轮的作用力为2.3摆线针轮行星减速器主要强度件的计算为了提高承载能力，并使结构紧凑，摆线轮常用轴承钢GCr15、GCr15siMn,针齿销、针齿套、柱销、套采用GCr15。热处理硬度常取5862HRC。2.3.1 齿面接触强度计算为防止点蚀和减少产生胶合的可能性，应进行摆线轮齿与针齿间的接触强度计算。根据赫兹公式，齿面接触强度按下式计算式中针齿与摆线轮啮合的作用力，当量弹性模量，因摆线轮与针齿为轴承钢，2.06105MPa 摆线轮宽度，（0.10.15），当量曲率半径。2.3.2 针齿抗弯曲强度计算及刚度计算针齿销承受摆线轮齿的压力后，产生弯曲变形，弯曲变形过大，易引起针齿销与针齿套接触不好，转动不灵活，易引起针齿销与针齿套接触面发生胶合，并导致摆线轮与针齿胶合。因此，要进行针齿销的风度计算，即校核其转角值。另外，还必须满足强度的要求。针齿中心圆直径650mm时，可选用带外座圈的单列向心短圆柱滚子轴承。轴承外径=（0.40.5），轴承宽度B应大于摆线轮的宽度=18mm。2.3.4 输出机构柱销强度计算输出机构柱销的受力情况（见图2.7-31），相当一悬臂梁，在作用下，柱销的弯曲应力为设计时，上式可化为式中间隔环的厚度，针齿为二支点时，三支点时，若实际结构已定，按实际结构确定。 B转臂轴承宽度制造和安装误差对柱销载荷影响系数，一般情况下取1.351.53摆线针轮减速器的设计计算3.1摆线轮、针齿、柱销的计算设计计算如下：项目代号单位计算、结果及说明功率22 输入转速r/min1450传动比11摆线轮齿数的确定11为使摆线轮齿廓和销轴孔能正好重叠加工,以提高生产率和精度,齿数尽可能取奇数,即也应尽可能取奇数,在平稳载荷下选材料为GCr15,硬度为60HRC以上针轮齿数选材为GCr15,硬度为60HRC以上输出转矩T由文献1表2.7-8,取=0.92初选短幅系数0.5由文献1表2.7-2, =0.420.55初选针径系数，由文献1表2.7-3,针齿中心圆半径mm取取材料为轴承钢5862HRC时,=10001200MPa摆线轮齿宽bcmm取偏心距amm 由文献3表2.7-5查得6mm取6mm实际短幅系数针径套半径mm，取12mm验证齿廓不产生顶切或尖角47.32由文献3表2.7-1及公式2.7-17算得，由计算结果知，摆线齿廓不产生顶切或尖角。针齿销半径mm取7mm针齿套壁厚一般为26mm。实际针径系数若针径系数小于1.3，则考虑抽齿一半。齿形修正mm0.35， 0.2考虑合理修形，建立优化模型，由计算机求出。齿面最大接触压力N其中整个结果由计算机求出。传力齿号mnm=2， n=4参看上一章介绍，由计算机求出。摆线轮啮与针齿最大接触应力MPa1416.7MPa_mn齿中的最大值。转臂轴承径向负载N16988转臂轴承当量负载PN1.051698817837时，=1.05时，1.1。选择圆柱滚子轴承mm260（0.40.5）104130由文献13GB/T283-94，选N2213轴承，d=66,B=24,=142,D=108.5。转臂轴承内外圈相对转速nr/min1582转臂轴承寿命h10613寿命指数，球轴承3，滚子轴承10/3。针齿销跨距Lmm由结构及前面的摆线轮宽度，得L68采用三支点型式。针齿销抗弯强度MPa选用三支点，材料为轴承钢时150200MPa针齿销转角rad0.000618550mm时，0.20.3。3.2 输出轴的计算结构图如图3.1，图3.1 输出轴结构装配图设计计算如下：项目代号单位设计计算、结果及说明转矩TNmm前面已经算出，T1466353输出转速r/min初步确定轴的最小直径mm选材为钢，调质处理，由文献12表15-3，取A0110，mm输出轴最小直径显然安装联轴器与其配合的部分，为了使所选直径与联轴器的孔径相适应，须选取联轴器，联轴器的计算转矩，由文献12表14-1，1.3，由文献13表8-7，选HL5弹性柱销联轴器，轴孔径为d=55,半联轴器L142mm，取112mm。轴结构设计其装配结构图如图4-1，上选用滚动深沟球轴承6214，由文献13表61查得，d=70,D=125,B=24,=79，则可知=70，=65；上选用深沟球轴承6215，D=130，B=25， =84，所以，=75，所以，=22，=27，=120，套筒长93，外圈直径84。轴承端盖由减速器结构定，总宽度为33mm。轴上联轴器定位采用平键联接，由文献13GB/T1095-1979，选用平键，键槽用键槽铣刀加工，同时为了保证联轴器与轴的配合，选择配合为H7/k6，滚动轴承与轴的周向定位借过渡配合来保证，安装轴承处选轴的尺寸公差为m6。由文献12，表15-2，取轴端倒角为，各轴肩圆角半径为.5 。求轴上载荷N由前面的轴的结构知，、受力中心距离为116mm,、受力中心距离为50mm,因5600N，故得8014N ， 2414N 。按弯扭合成应力校核进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面4）的强度。根据下式及上表中的数值，并取=0.6，轴的计算应力28.29Mpa，前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献12表151查得=60MPa，因此，故安全。精确校核轴的疲劳强度1）判断危险截面截面2、3、5、9只受扭矩作用，虽然键槽，轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，所以截面2、3、5、9 均无需校核。从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 4 和5 处过渡配合引起的应力集中较为严重；从受载的情况来看，截面4、5上的应力最大。由于5轴径也较大，故不必做强度校核。截面4上应力最大，因而该轴只需校核截面4左侧即可。2）截面4左侧抗弯截面系数 421875抗扭截面系数 84375弯矩 560050280000扭矩 T1466353截面上的弯曲应力 6.637 MPa截面上的扭转切应力17.38MPa轴的材料为45钢，调质处理，由文献12表15-1，得640MPa，275MPa，155MPa。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及，按文献12表3-2查取，因，经插值后可查得2.0，1.3；又由12附图3-1，可得材料敏性系数为，0.85。故有效应力集中系数为1.821.26由文献12附图3-2得尺寸系数=0.67 ；由文献12附图3-3的扭转尺寸系数= 0.82 。轴按磨削加工，又附图的表面质量系数为0.92轴未经表面强化处理，即，则按式得综合系数值为2.81.62又由文献12及3-2得碳钢的特性系数0.1，0.05于是，计算安全系数值，则得20.2110.629.4

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