《RV减速器设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RV减速器设计.docx（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、一、 初步设计11. 设计任务书12. 原始数据13. 传动系统方案的拟定2二、 电动机的选择21. 电动机容量的选择22. 电动机转速的选择33. 电动机型号的选择3三、计算传动装置的运动和动力参数31. 传动比的安排32. 各轴转速计算43. 各轴功率计算44. 各轴转矩计算45. 将上述计算结果汇总于下表，以备查用：4四、传动系统的总体设计51. 一级宜优轮传动的设计计算52. 摆线齿轮传动的设计计算83. 摆线齿轮三维建模9五、轴的设计141. 曲柄轴的设计142. 输入轴的设计16六、减速箱的润滑方式、湖滑剂及密封方式的设计171、 齿轮的润滑方式及润滑剂的选择172、 密封方式的选
2、择17七、其他附件设计17八、运动仿真18九、设计心得22十、附图及附表22参考文献31一、初步设计1 .设计任务书有效功率P=4.ZkW减速比i=81输出轴转速n=5r/min效率89%(1) 功率P：约4.3kW：(2)减速比i：81；3)输出轴转速n：5rmin:ha=615.M,.2=615MPa另m=1.25则K=KiKyKttKp=11.11.21.09=1.4388,F1J1.438Bo(.4=aSfe(4-17)=M居=418.2SFlm(4-18)将确定出的各项数值代入弯Otl强度检核公式，得M=2l.438811113X7x0.6935.7X52X2=441.32%410.
3、56W.2.25X1.722.61.6ZP=32Kz=1.(420)rp=T6Imm齿根弯曲疲惫强度足够。2.摆线齿轮传动的设计计算a=6.5mmrrp=1mm%r,=0.09156-l=0.795K1=1.434(1)选择齿轮材料和热处理、精度等级、为轮齿数bc=1900为提高承载实力，并使结构紧凑，按线轮、针齿销、针齿套、柱销、柱销套均选用轴承钢GCrI5,热处理硬度取5862HRC(I由于本设计里输入端为输入齿轮，输出端为轴，RV减速器减速比为,因此减速器速比值，依据公式(4-21)可计算出针轮齿数4=32,即摆线轮齿齿数为Z,=Z,-I=31。(2)投线针轮传动的基木参数摆线针轮传动是
4、以r,、4、/,作为基本参数，将其他各参数尽可能化为、“及巴的函数，在此引用卜两个参数：短幅系数(4-22)先的取值不同，接线轮的齿形就不同，会影响传动的性能指标，所以这是一个很重要的系数C/值既不宜取得过大，也不能取得过小。的方法来画摆线齿轮，将会须要几十个点和样条线才能画出比较规范的轮廓，这样计算盘及操作量很大，修改麻烦,不以考虑，因此在这里我利用CTI的宏吩咐来绘制摆线齿轮。首先确定好接线齿轮短幅外摆线的参数方程线(。，人(力，即式(4-25)和式(4-26)：a0=rflsin3Si(4-25)y0=z;cos-(4-26)在这里可以知道须要前面计算的,、z,、g、/这几个参数由上述计
5、算可知：Ep=161三、zc=31、ZQ=32、力；=0.795：则代入式(4-25)和式(4-26)可得在CATIA安装文件夹B20winb64codecommand中找到GSDPointspline1.oftFromExcel.xsl文件,如图4T可以看到宥A、B、C三列数据，分别为X、Y、Z的坐标.AnWK).J?”A1.BA/m*3aWWQWTOX._的_2DTAac：Defa2 lCm3 。OOMC5 g06 -图4TGSDPointspline1.oftFromIixcel.xsl文件图新建一个EXCel表格,将式(4-27)和式(4-28)以分别填入Al、Bl中，在D列填充以O为
6、初始值，30为最终值，差值为0.1的等差序列，再将KBl中的参数r替换成Dl的数值，C列数值全为0,即以O.1的间隔来给摆线齿轮的短幅外投线取点，再用样条线连接起来，形成较为精准的短幅外摆线；最终，利用填充吩咐，填充X、Y点数值，形成301个点坐标，如图4-2。图4-2数据填充接卜来将填充得到的301个点坐标对应复制进GSD_PoinlSpline1.ofIFromExce1.xsl文件中：图4-3数据第制打开CTI软件，新建二个part,进入零件设计模块:，1nw三wn三图4-4新建零件选择GSDPointspline1.oftFromExcel.xsl文件中的视图选项卡（微软2010版本）
7、，点击“宏”在弹出的对话框中选择44Feuill.Main”，单击“执行”后在对话框内填写“3”，单击“确定”，即可自动依据301个坐标点在CAnA中生成点和样条曲线。图4-8坐标点及样条线11广宏吩咐能生成的坐标点有限，不能完全生成完整的短幅外摆线，只能通过生成一段短幅外摆线，再通过阵列来做出完整的短幅外摆线。将坐标点隙藏,在XY平面上过原点绘制条及丫轴夹角为10的线段Zl及一条过原点及1.1夹角为的线段4,然后进入创成式外形设计，利用“分割”吩咐切出一个齿的短幅外摆线：图4-9绘制分割线图4-10分割短幅外摆线利用旋转吩咐，将切出的一个尚的短幅外找线绕Z轴旋转，勾选“确定后垂发对象”第选框
8、，确定后在对话框图4T2重史吩图4T1旋转短幅外摆线咐输入29,勾选“相对”第选框，点击确定生成各段短幅外摆线，再用接合吩咐将每一段短幅外摆线接合起来，最终生成摆线齿轮的短幅外摆线。b=735.Wa=540.%.l=355Jffr.1=200Wa,1=70,l74=30.lmu4=4=30mm图4T3接合短幅外投线依照上述步骤生成了摆线齿轮的短幅外推线，但是这不是我们最终须要的曲线，摆线齿轮的齿形轮席称为齿廓线，是针齿沿着短幅外摆线移动一冏时，针为最辕近推线齿轮圆心的那个点所生成的曲线，因此短幅外摆线及齿廓线的各个点的最小距离即为针齿半径，在CATIA里可以通过短幅外摆线来生成齿廓线。1.f=
9、16三由于CATIA里的创成式外形曲线模块里的偏移吩咐只能用于曲面，因此我们先将短幅外摆线拉升肯定的长度，形成短幅外摆面，由于前面计算得摆线齿轮齿宽=19三,因此干脆拉伸19碗即可：I=69福W图4T4拉伸短幅外摆线然后通过“偏移”吩咐来生成齿廊面，由上面计算简化得针齿半径G)=11加，因此将短幅外搜线像恻心偏移11三,即可得到为宽为19幽的齿麻曲面；图475封闭曲面图4-16摆线齿轮模型&=4=45三?Z2=Z=19三r4=45三?4t=2mxoAtjMVi=125fiww图474偏移短幅外摆线生成齿廓曲面后，进入零件设计模块，利用封闭曲面吩咐，将偏移出来的齿廓曲面封闭起来，再将多余的点线面
10、隐减起来，至此摆线齿轮大致外形建模完成。五、轴的设计1.曲柄轴的设计（1）总结以上数据：功率匕（府）转矩6舟）转速华(r/min)压力角4.713277.84816220,表5-1曲柄轴的叁数（2）选择轴的材料轴的材料选40Cr钢，调质处理。其机械性能由机械设计表8-1查得：h=735Mpa,=540J,l=355Jr,r_,=200,lff,.l=70.W,依据表8-3,取力=10798（3）初步确定轴的直径由公式初步侪算轴的最小直径为：f,=735.必力,=540.Wer.=355MPar.1=200.3,=70,吠lll=22.4三4=56z三4=7Omfff1.=150胸1.Vi=5(
11、h三轴的域小直径就是所安装轴承的内径，因此同时选取30206圆锥滚子轴承，其基木尺寸为dXDXB=30/zwX62JOTX16zw,因此最小轴径为4=4=30加?0（4）确定轴的各段直径和长度轴段和轴段为安装轴承段，直径应及所选轴承内径一样大，则4=4=30M,由于轴段仅需安装轴承，因此长度及轴承内圈宽度一样，为Z5=6=16三:轴段为正齿轮安装轴，因此轴段开有花键，便于及正齿轮连接，此外还需安装轴承，在轴承和正齿轮之间还有输出轴和主轴承，也即安装轴承外圈的轴体，厚度为2何z,轴承预留间隙为20.75三因此轴段的长度为Z1=C+&+6幽+20.75Anr=69w,其中轴段前端6碗处为卡环位置；
12、轴段和轴段为加柄所在段,这两段荏径长度一样,但是轴线各偏离轴段轴线6.5即,这两段也须要安装圆柱滚子轴承，为了便利轴段和轴段上的圆柱滚子轴承内圈的安装拆卸，轴段和轴段的半径不得大于，即不能超过与=八3皿+4三-2三=33三,依据须要选取.V209圆柱滚子轴承，其基本尺寸为dDH=45w85w19初，因此轴段和轴段的轴径为=4=45mm,长度Z2=19mm；轴段其实就是两个I血柄之间的间距，为了不让两个=1.47w/5摆线齿轮相互.摩擦，设置轴段长度为4=2三,轴径为4=45ZttW轴各段直径和长度至此已初步确定，仙柄轴总长为MM=125MO图5-1曲柄轴2.输入轴的设计（I）总结以上数据:表5
13、-2输入轴的参数功率以历转矩(“e)转速n2(r/min)压力角4.859114.57640520（2）选择轴的材料轴的材料选40Cr钢，调质处理。其机械性能由6机械设计表8-1套得：b=735Jtf,t=540Jff,.1=355W,a=200Jff,.l=70.Wa,依据表8-3,取力=107983）初步确定轴的直径由公式初步估算轴的最小直径为：九=碾=98x席p,224mm由于输入轴的内部还需有安装电动机的槽，因此还需计算上电动机输出轴的尺寸4=38丽，因此初选d、=IQmtn；（4）确定轴的直径和长度输入轴须要齿轮来将输入的动力传递给正齿轮，由J-输入齿轮的分度圆直彳仝4=52mm，齿
14、顶圆克径du=56mm,因此将输入轴干脆做成齿轮轴，则输入轴齿轮部分直径为4=56三/,连接电机部分直径4=7Ozaw；由输入轴几乎贯穿整个RV减速器，因此轴的长度需在曲柄轴的基础上再加上支撑法兰的厚度，主轴承为分别型角接触球轴承，型号为76548,其基本尺寸为dXD*B=21QnrnX330w30Inm,因此轴长为1.=150三,其中齿轮部分长度为4=50三0图5-2输入轴六、减速箱的润滑方式、润滑剂及密封方式的设计1、 齿轮的润滑方式及润滑剂的选择依据浸油齿轮的增大圆周速度V=211r1=1.47ffWSJ“钙!V秘和图8-6正齿轮、卡环及输出轴的刚性接合由于输入轴及输出轴、支撑法兰、壳体
15、、角接触球轴承均有相而旋转，而在前面已经有创建输入轴及输出轴的旋转接合，因此若要将输入轴、输出轴及壳体连接起来，则可以创建输入岫及壳体的旋转接合，或者创建输出轴及壳体的旋转接合，以实现输入轴、输出轴及壳体三者之间的旋转。图8-7输出轴及壳体的旋转接合接下来则将及凸轮轴过盈接合的圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承进行刚性接合，由广本装配是将轴承的内外圈、滚子、保持架先进行部分装配，然后再进行整体装配，因此导入后系统默认子装配里的零件均为刚性接合，若要将内外圈分开分别及相邻过盈部件进行刚性接合，则可在装配文件名上右键，选择*对象一一柔性/刚性子装配”来转换装配性质，然后就可以分别将内外圈及其接触零件进行刚
16、性接合：另外一种方法则可将轴承当作一个整体，及内/外圈接触零件进行刚性接合，则及夕卜/内接触零件进行旋转接合，也可实现轴承装配运动。本仿真里由于计算机性能有限，为r削减仿真数据巾算，降低电脑负荷，则将轴承隐减起来，不加入仿真运动里，干脆在凸轮轴及两个拐线齿轮之间创建旋转接合。图8-8转换装配性质M-图8-9凸轮轴及摆线齿轮之间的旋转接合接下来创建输入轴及两个摆线为轮之间的运动接合,由于摆线齿轮的中心点及输入轴的轴线有一个固定的偏心距，因此摆线齿轮的运动轨迹则是以偏心距为半径，绕输入轴轴线旋转的一个圆周运动，因此在输入轴轴线某一平面上作以偏心距为半径的一个圆，再在投线齿轮中心点同平面创建一个点，
17、使得在装配体中点位于圆周线上：以上步骤完成后就可以创建输入轴及两个摆线齿轮之间的运动接合，选择“点曲线接合”吩咐，分别选择点及圆，则可创建输入轴及两个摆线齿轮之间的点线接合。图8-10创建点及HI-三18摆线齿轮2二维图，工MTIEl“，图10-19凸轮轴二维图图10-21正齿轮二维图图10-22轴承卡环二维图图10-23正齿轮卡环二维图参考文献1朱玉.机械综合课程设计国.北京：机械工业出版社.2012.32成大先.机械设计手册.单行本润滑及密封国.北京：化学工业出版社.2004.13成大先.机械设计手册.单行本.齿轮机构M.北京:化学工业出版社,2004.14成大先.机械设计手册.单行本.轴承Al.北京:化学工业出版社,2004.15成大先.机械设计手册.单行本.联接及紧固M.北京:化学工业出版社,2001.16谭庆昌.赵洪志.机械设计M.北京：高等教化出版社,2008.37孙恒.陈作模.哥文杰.机械原理（第八版）M.北京：高等教化出版社,2013.58朱孝录.齿轮传动设计手册M.北京：化学工业出版社,2004.79JBT2982-94,摆线针轮减速机S.10J膝献银李克旺赵新华.摆线齿轮齿廓展成的CAD探讨A.膝献银.三叶摆线型泵用叶片廓线的计算机协助设计及动态模拟探讨J.机械设计,2002,19(2):41-42.
