文档包括:
说明书一份。44页。16600字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共7张，如下所示
A0-第三臂装配.dwg
A0-第二轴装配图.dwg
A2-摆线轮.dwg
A2-摆线轮第二臂.dwg
A3-偏心套1.dwg
A3-偏心套2.dwg
A4-柱销套.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题：
1、题目 工业机器人专用减速装置的设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
来源于毕业设计指导老师布置的课题。
减速器的设计是机械工程及其自动化专业所包含的一个较为基础的内容，选择减速器方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，减速器又是很多机器所必不可少的一个部分。有效保证产品速度能够达到设计的要求，具有很好的发展前途和应用前景。摆线针轮减速器制造成本高，加工工艺复杂制，因此本课题研究摆线针轮减速机的工作原理，摆线针轮行星减速机的构及其齿轮的啮合原理，同时要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风，对学生也是一次很好的练习机会。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
综合应用各种所学的专业知识，查阅相关资料选择齿轮的材料齿数，计算各齿轮的相关半径，并对其进行强度和刚度的校核，确定摆线针轮减速机的各相关尺寸。绘制出主要的零件图跟装配图并达
到毕业设计所要求的图纸数量跟质量。具体内容如下：
1．完成工业机器人专用减速装置二套（第二，三臂各一套），绘制 摆线针轮减速器装配图（二份） 。
2．完成部分零件图设计，绘制 零件图3～4份。
3．完成设计说明一份。分析明晰，计算正确，阐述清楚。
摘 要
工业机器人专用减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高等特点。本设计全面考虑到运转平稳、多齿啮合、轮齿均载等运动学和动力学的要求，从而实现承载能力高、传递效率高、可靠性高和动力学性能优良等指标，并且要便于制造、装配和检修，设计了具有合理结构的工业机器人专用减速器即摆线针轮行星减速器。
本论文所涉及的科研项目主要通过对摆线针轮行星减速器的主要零件的概念进行详细阐述，给出了摆线针轮减速器的用途，使用说明以及注意事项。列出了摆线针轮行星减速机的构造即输出部分，输入部分。通过对针摆行星传动减速器传动工作原理和特点进行分析，对针轮输出机构及针摆行星传动这种传动方式进行分析，以获得其理论设计和方法。从摆线针轮行星传动的共同点出发以及针摆轮行星减速器相对于少齿差行星减速器的优点提出针摆行星传动形式的设计计算方法。
本论文主要从以下方面出发对摆线针轮行星传动进行了研究:参照传统针摆行星传动基本设计计算方法以及对摆线针轮行星传动主要零部件的基本参数设计计算，并对摆线轮、柱销，针轮进行受力分析最终计算出转臂轴承和各支撑轴承所能承受的载荷大小，完成包括摆线轮、柱销等主要零件强度校核计算和轴承的寿命计算，给出主要零件机械加工的工艺过程，然后利用CAD画出了主要零件的草图和最后的装配图。
关键词：摆线传动 ； 摆线轮 ； 受力分析
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.
By analyzing characteristics and working principle of cycloid drive, and the output pin wheel cycloid drive’s working principle, we obtion the design theory and method of this new kind of reduce. This paper mainly complete works include that provide the design method and complete the prototype design and dynamics analysis of virtual prototype.
This paper researches the following aspects of the output pin wheel cycloid drive. First, the basic parameters and dimensions of main parts of the output pin wheel cycloid drive are designed referring to design and calculation methods of the traditional cycloid drive, and mechanical analysis of the transmission system and the load condition and life of rotary arm bearings and steady bearings of each shafts are calculated, and at the same time the calculations including the strength of cycloid wheel, pins and other major parts are completes. Then, using CAD to draw sketches of the main components and final assembly drawing.
Keywords：Planet—cycloid Reducer; Cycloid ;force analysis
目 录
摘 要 III
Abstract IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景和依据 1
1.2 本课题的研究意义 1
1.3 课题国内外研究现状及发展趋势 1
2 摆线针轮行星传动的简介 4
2.1摆线针轮的概念 4
2.2 摆线针轮减速机的用途，使用说明和注意事项 4
2.2.1 用途 4
2.2.2 使用条件 4
2.2.3 润滑 4
2.2.4 安装 5
2.3 摆线针轮行星减速器的构造 5
2.4 齿廓曲线的形成及其啮合原理 6
2.5 摆线针轮行星传动的特点及应用 8
3工业机器人的总体设计 9
3.1工业机器人的组成 9
3.1.1 工业机器人的系统组成 9
3.1.2 工业机器人的基本机能组成 9
3.2 机器人的结构分析 9
3.2.1 机器人的总体结构的概念 9
3.2.2机器人的传动结构 10
3.3机器人的设计分析及总体方案的确定 11
3.3.1 设计的任务要求 11
3.3.2总体方案的确定 12
3.3.3 工业机器人的主要技术参数 12
4 摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算和传动特点 12
4.1摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算 13
4.2啮合的齿廓形成原理 14
5 摆线针轮行星齿轮传动设计 15
5.1针轮行星轮系的材料 15
5.2 第一套摆线针轮加速器的设计 15
5.2.1 选择结构形式，齿数及材料 15
5.2.2 强度计算针齿中心圆半径 15
5.2.3计算摆线轮和针轮的几何尺寸 16
5.2.4 转臂轴承的选择计算 17
5.2.5 针齿销弯曲强度计算 18
5.2.6 W输出机构销轴弯曲强度计算 19
5.3 第二套摆线针轮减速器的设计 20
5.3.1 选择结构形式，齿数及材料 20
5.3.2 接触强度计算针齿中心圆半径 20
5.3.3 计算摆线轮和针轮的几何尺寸 20
5.3.4 转臂轴承的选择计算 21
5.3.5 针齿销弯曲强度计算 22
5.3.6 W输出机构销轴弯曲强度计算 22
6行星齿轮传动输出轴的轴承选择 24
7 主要零件的机械加工工艺规程 25
7.1 摆线轮的加工工艺路线 25
7.2 针齿壳的加工工艺路线 26
7.3 输出轴加工工艺 26
7.4 偏心套加工工艺 27
8结论与展望 29
8.1 结论....................................................................29
8.2 展望................................................................29
致谢 .30
参考文献 31
课题来源
导师布置的任务
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）
（1）课题科学意义
减速器是各种机械设备中最常见的部件,它的作用是将电动机转速减少或增加到机械设备所需要的转速, 摆线针轮行星减速器由于具有减速比大、体积小、重量轻、效率高等优点，在许多情况下可代替二级、三级的普通齿轮减速器和涡轮减速器，所以使用越来越普及，为世界各国所重视。
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。
（2）摆线针轮减速器的研究状况及其发展前景
摆线针轮传动较之普通渐开线齿轮或蜗轮传动的优点是：高传动比和高效率；同轴输出，结构体积小和重量轻；传动平稳和噪声低。由于摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿轮传动同时啮合的齿数多，因而承载能力较大，啮合效率要高；还由于摆线轮和针轮的轮齿均可淬硬、精磨，较渐开线少齿差传动中内齿轮的被加工性能要好，齿面硬度更高，因而使用寿命要长；加上摆线轮的加工技术已经过关，专业加工设备齐全，摆线轮已纳入专业通用件，在国内已做到通用化批量生产，生产成本下降，因此摆线针轮传动的减速器当前广为应用。摆线针轮减速技术至今，虽在品种、规格等方面做了不少改进，但再没有作本质、原理上的创新。现今摆线针轮减速器，其原理和结构还是1926年德国的原型。
研究内容
① 了解工业机器人的总体设计的相关内容；
② 熟悉摆线针轮行星减速器的各个部分；
③ 熟练摆线针轮行星减速器的传动比的计算；
④ 掌握摆线轮行星曲线齿廓形成原理；
⑤ 掌握对摆线轮、针轮及其他只要零件尺寸的计算及校核
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
（1）技术路线：电动机的选择及其基本参数计算；摆线轮材料的选择；摆线轮、针轮、销轴尺寸的计算；根据所得尺寸对零件进行校核。
（2）研究方法
研究方法：理论计算、校核、计算机绘图；
研究计划及预期成果
研究计划：
2012年11月12日-2012年12月2日：按照任务书要求查阅论文相关
2012年12月3日-2013年1月20日：专业实训。
2013年1月21日-2013年3月1日：按照要求修改毕业设计开题报告
2013年3月1日-2013年3月8日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文资料
2013年3月11日-2013年3月15日：分析资料，分析比较各种设计方案。
2013年3月25日-2013年3月29日：总体设计。
2013年4月8日-2013年4月12日：毕业论文撰写和修改工作。
2013年4月29日-2013年5月3日：整理说明书。
2013年5月6日-2013年5月10日：完成设计说明书。
预期成果：
1.完成工业机器人专用减速器装置二套（第二，三臂各一套），绘制摆线针轮
减速器装配图（两份）。
2.完成部分零件图设计，绘制零件图4份。
3.完成设计说明书一份。
特色或创新之处
传动比大，结构紧凑，传动效率高，传动稳定，使用寿命长，与渐开线少齿差行星传动相比无齿顶相碰和齿廓重叠现象。
已具备的条件和尚需解决的问题
① 理论设计较为成熟，生产设备条件能够得到满足，材料的选择能够满足要求。
② 制造成本高：摆线针轮行星减速器对材料的要求较高，因而增加了制造成本。
加工工艺复杂：加工摆线针轮需要专门的加床，对装配工艺也有较严格的工艺要求。
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