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1、CAD/CAE/CAM理論與應(yīng)用一、初步設(shè)計(jì)11.設(shè)計(jì)任務(wù)書12.原始數(shù)據(jù)13.傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定1二、電動(dòng)機(jī)的選擇21.電動(dòng)機(jī)容量的選擇22.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇23.電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇2三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)31.傳動(dòng)比的分配32.各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算33.各軸功率計(jì)算34.各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算35.將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用:4四、傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)41.一級(jí)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42.擺線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算73.擺線齒輪三維建模8五、軸的設(shè)計(jì)131.曲柄軸的設(shè)計(jì)132.輸入軸的設(shè)計(jì)14六、減速箱的潤滑方式、潤滑劑及密封方式的設(shè)計(jì)151、齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇152、密封方式的選擇15七

2、、其他附件設(shè)計(jì)15八、運(yùn)動(dòng)仿真15九、設(shè)計(jì)心得19十、附圖及附表20參考文獻(xiàn)2829一、 初步設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書（1） 功率P：約4.3kW；（2） 減速比i：81；（3） 輸出軸轉(zhuǎn)速n：5r/min；（4） 正反轉(zhuǎn)輸出回差：60arcsec；（5） 設(shè)計(jì)壽命：3000 小時(shí)；（6） 結(jié)構(gòu)尺寸不超過：380mm200mm；（7） 效率：大于85%；2. 原始數(shù)據(jù)表1-1 原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)RV減速器設(shè)計(jì)功率P/kW4.3輸出軸轉(zhuǎn)速n/( r/min )5減速比i813. 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定圖1-1 RV傳動(dòng)簡圖1漸開線中心輪 2漸開線行星輪 3曲柄軸4擺線輪 5針齒 6輸出盤 7針齒殼（機(jī)架）

3、二、 電動(dòng)機(jī)的選擇按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓380V1. 電動(dòng)機(jī)容量的選擇根據(jù)給定條件可知工作計(jì)劃所需有效功率： （2-1）電動(dòng)機(jī)輸出功率公式為： （2-2）式中的為電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)軸的傳動(dòng)裝置總功率。，根據(jù)機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)附表A-5，取各效率分別為：（8級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)）、（滾子軸承）、（擺線齒輪單級(jí)傳動(dòng)）。則傳動(dòng)裝置的總效率為： （2-3）電動(dòng)機(jī)輸出功率為 （2-4）因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需大于即可，查表可選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率2. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇根據(jù)給定條件可知減速器輸出轉(zhuǎn)速為 （2-5）由于給定RV減速器總傳動(dòng)比為，因此計(jì)算得電動(dòng)機(jī)所需轉(zhuǎn)速應(yīng)為 （

4、2-6）綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置緊湊，決定采用同步轉(zhuǎn)速為的Y系列三向異步電動(dòng)機(jī)Y160M2-8，滿載轉(zhuǎn)速為。3. 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由電機(jī)產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M2-8。其主要性能如表2-1所示。表2-1 Y160M2-8型電動(dòng)機(jī)的主要性能型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(rmin-1)同步轉(zhuǎn)速(rmin-1)電動(dòng)機(jī)中心高 H/mm外伸軸直徑和長度 D/mmE/mmY160M2-85.572075016042110三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 傳動(dòng)比的分配RV減速器的總傳動(dòng)比為：分配傳動(dòng)裝置

5、各級(jí)傳動(dòng)比為：，為使針齒殼（機(jī)架）外形尺寸不至于過大，初選一級(jí)行星齒輪傳動(dòng)比，則擺線齒輪傳動(dòng)比2. 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算根據(jù)給定條件可知輸出軸轉(zhuǎn)速：，則：擺線齒輪轉(zhuǎn)速：；曲柄軸轉(zhuǎn)速：； 輸入軸轉(zhuǎn)速：； 3. 各軸功率計(jì)算由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查得滾子軸承傳動(dòng)效率，8級(jí)斜齒輪傳動(dòng)效率，擺線齒輪單級(jí)傳動(dòng)，則總效率：； 曲柄軸功率：； 擺線齒輪功率：； 輸出軸功率：。4. 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：；曲柄軸轉(zhuǎn)矩：； 擺線齒輪轉(zhuǎn)矩：； 輸出軸轉(zhuǎn)矩：； 5. 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用:表3-1 各軸的相關(guān)參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸曲柄軸擺線齒輪輸出軸轉(zhuǎn)速40516255功率P/kw4.8594.7134.5274.3

6、轉(zhuǎn)矩114.5277.88646.58213傳動(dòng)比2.532.41四、 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1. 一級(jí)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇齒輪材料和熱處理、精度等級(jí)、齒輪齒數(shù)考慮到一級(jí)小齒輪與輸入軸為一體結(jié)構(gòu)，則選大、小齒輪材料均用38CrMoAIA，調(diào)質(zhì)后氮化，255321HBS，8級(jí)精度，軟齒面。選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù)，實(shí)際傳動(dòng)比。（2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，承載能力一般取決于齒面接觸強(qiáng)度，故按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 （4-1）確定式中各項(xiàng)數(shù)值：因載荷平穩(wěn)，可初選載荷系數(shù)；已知： （4-2）由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-6，選取；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-5，查得鍛鋼彈性系數(shù)；由

7、機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-14，查得；由式 （4-3）計(jì)算得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-13，查得；由式 （4-4） （4-5）計(jì)算得小、大齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-15查得，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-16d，按小齒輪齒面硬度255321HBS均值288HBS，在MQ線和ML線中間查得小齒輪接觸疲勞極限；同理，由圖6-16d查得大齒輪接觸疲勞極限，；取失效概率，則 （4-6） （4-7）取設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)。將確定厚的各項(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式，求得修正： （4-8）由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-3查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-7查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-4查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-10查得；則 （4-9） （4-10）由于需要保證齒輪分布均勻，因此由

8、機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸： （4-11）則小齒輪分度圓直徑為： （4-12）大齒輪分度圓直徑為： （4-13） 根據(jù)計(jì)算出來的最小可用直徑來計(jì)算齒寬為 （4-14）取， （3） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （4-15）計(jì)算當(dāng)量齒輪端面重合度由機(jī)械設(shè)計(jì)可知：由機(jī)械設(shè)計(jì)式6-13，得： （4-16）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-19、圖6-20按查得：，；，；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-21查得，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-22c，按小齒輪齒面硬度255321HBS均值288HBS，在MQ線上查得；同理，由圖6-22c查得，；?。?（4-17） （4-18）將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入彎曲強(qiáng)度檢核公式，得 （4-19

9、） （4-20）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。2. 擺線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇齒輪材料和熱處理、精度等級(jí)、齒輪齒數(shù)為了提高承載能力，并使結(jié)構(gòu)緊湊，擺線輪、針齒銷、針齒套、柱銷、柱銷套均選用軸承鋼GCr15，熱處理硬度取5862HRC。由于本設(shè)計(jì)里輸入端為輸入齒輪，輸出端為軸， RV減速器減速比為,因此減速器速比值，根據(jù)公式 （4-21）可計(jì)算出針輪齒數(shù)，即擺線輪齒齒數(shù)為。（2） 擺線針輪傳動(dòng)的基本參數(shù)擺線針輪傳動(dòng)是以、作為基本參數(shù)，將其他各參數(shù)盡可能化為、及的函數(shù)，在此引用一下兩個(gè)參數(shù)： 短幅系數(shù) （4-22）的取值不同，擺線輪的齒形就不同，會(huì)影響傳動(dòng)的性能指標(biāo)，所以這是一個(gè)很重要的系數(shù)。值既

10、不宜取得過大，也不能取得過小。比較合理的值應(yīng)通過整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)來確定，其推薦用值列于表4-1：表4-1 短幅系數(shù)推薦用值根據(jù)擺線輪齒齒數(shù)，初選。 針徑系數(shù) （4-23）時(shí)，針齒間沒有間隙，為保證針齒與針齒殼的強(qiáng)度，針徑系數(shù)一般不小于1.251.4。考慮到針齒彎曲強(qiáng)度，的最佳范圍為，最大不超過4。針徑系數(shù)的推薦值列于表4-2：表4-2針徑系數(shù)推薦用值根據(jù)針輪齒數(shù)，初選根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 （4-24）可計(jì)算得；則根據(jù)公式（4-22）和（4-23），可計(jì)算得中心距，取，由齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊表7-53可查得，由于， 因此該尺寸合理，不會(huì)發(fā)生頂切。再根據(jù)圓整后的，可計(jì)算出，均符合要求。由可得擺線齒輪齒寬，由于需要

11、安裝軸承，因此齒寬需不小于軸承寬度，最終得。3. 擺線齒輪三維建模本設(shè)計(jì)里的其中一個(gè)難點(diǎn)是用CATIA繪制出RV減速器的擺線齒輪。由于CATIA沒有自帶的齒輪庫和齒輪生成器，因此只能利用零件模塊繪制齒輪，若利用繪制漸開線齒輪的方法來畫擺線齒輪，將會(huì)需要幾十個(gè)點(diǎn)和樣條線才能畫出比較規(guī)范的輪廓，這樣計(jì)算量及操作量很大，修改麻煩，不予以考慮，因此在這里我利用CATIA的宏命令來繪制擺線齒輪。首先確定好擺線齒輪短幅外擺線的參數(shù)方程，即式（4-25）和式（4-26）： （4-25） （4-26）在這里可以知道需要前面計(jì)算的、這幾個(gè)參數(shù)由上述計(jì)算可知：、；則代入式（4-25）和式（4-26）可得 （4-2

12、7） （4-28）在CATIA安裝文件夾B20win_b64codecommand中找到GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件，如圖4-1可以看到有A、B、C三列數(shù)據(jù)，分別為X、Y、Z的坐標(biāo)。圖4-1 GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件圖新建一個(gè)Excel表格，將式（4-27）和式（4-28）以分別填入A1、B1中，在D列填充以0為初始值，30為最終值，差值為0.1的等差序列，再將 A1、B1中的參數(shù)替換成D1的數(shù)值，C列數(shù)值全為0，即以0.1的間隔來給擺線齒輪的短幅外擺線取點(diǎn)，再用樣條線連接起來，形成較為精準(zhǔn)的短幅外擺線；最后，

13、利用填充命令，填充X、Y點(diǎn)數(shù)值，形成301個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，如圖4-2。圖4-2 數(shù)據(jù)填充接下來將填充得到的301個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)復(fù)制進(jìn)GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件中；圖4-3 數(shù)據(jù)復(fù)制打開CATIA軟件，新建一個(gè)part，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊；圖4-4 新建零件選擇GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件中的視圖選項(xiàng)卡（微軟2010版本），點(diǎn)擊“宏”圖4-5 宏在彈出的對(duì)話框中選擇“Feuil1.Main”，單擊“執(zhí)行”后在對(duì)話框內(nèi)填寫“3”，單擊“確定”，即可自動(dòng)根據(jù)301個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在CATIA中生成點(diǎn)和樣條曲線。 圖4-6 宏對(duì)話框 圖4

14、-7 選擇對(duì)話框圖4-8 坐標(biāo)點(diǎn)及樣條線由于宏命令能生成的坐標(biāo)點(diǎn)有限，不能完全生成完整的短幅外擺線，只能通過生成一段短幅外擺線，再通過陣列來做出完整的短幅外擺線。將坐標(biāo)點(diǎn)隱藏，在XY平面上過原點(diǎn)繪制一條與Y軸夾角為10的線段及一條過原點(diǎn)與 夾角為的線段，然后進(jìn)入創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)，利用“分割”命令切出一個(gè)齒的短幅外擺線； 圖4-9 繪制分割線 圖4-10 分割短幅外擺線利用旋轉(zhuǎn)命令，將切出的一個(gè)齒的短幅外擺線繞Z軸旋轉(zhuǎn)，勾選“確定后重復(fù)對(duì)象”復(fù)選框，確定后在對(duì)話框輸入29，勾選“相對(duì)”復(fù)選框，點(diǎn)擊確定生成各段短幅外擺線，再用接合命令將每一段短幅外擺線接合起來，最終生成擺線齒輪的短幅外擺線。 圖4-

15、11 旋轉(zhuǎn)短幅外擺線 圖4-12 重復(fù)命令圖4-13 接合短幅外擺線依照上述步驟生成了擺線齒輪的短幅外擺線，但是這不是我們最終需要的曲線，擺線齒輪的齒形輪廓稱為齒廓線，是針齒沿著短幅外擺線移動(dòng)一周時(shí)，針齒最靠近擺線齒輪圓心的那個(gè)點(diǎn)所生成的曲線，因此短幅外擺線與齒廓線的各個(gè)點(diǎn)的最小距離即為針齒半徑，在CATIA里可以通過短幅外擺線來生成齒廓線。由于CATIA里的創(chuàng)成式外形曲線模塊里的偏移命令只能用于曲面，因此我們先將短幅外擺線拉升一定的長度，形成短幅外擺面，由于前面計(jì)算得擺線齒輪齒寬，因此直接拉伸即可；圖4-14 拉伸短幅外擺線然后通過“偏移”命令來生成齒廓面，由上面計(jì)算簡化得針齒半徑，因此將短

16、幅外擺線像圓心偏移，即可得到齒寬為的齒廓曲面；圖4-14 偏移短幅外擺線生成齒廓曲面后，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊，利用封閉曲面命令，將偏移出來的齒廓曲面封閉起來，再將多余的點(diǎn)線面隱藏起來，至此擺線齒輪大致外形建模完成。圖4-15 封閉曲面圖4-16 擺線齒輪模型五、 軸的設(shè)計(jì)1. 曲柄軸的設(shè)計(jì)（1） 總結(jié)以上數(shù)據(jù)：表5-1 曲柄軸的參數(shù)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速壓力角4.713277.848162（2） 選擇軸的材料軸的材料選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-1查得：，根據(jù)表8-3，?。?） 初步確定軸的直徑由公式初步估算軸的最小直徑為：軸的最小直徑就是所安裝軸承的內(nèi)徑，因此同時(shí)選取30206圓錐滾子

17、軸承，其基本尺寸為，因此最小軸徑為。（4） 確定軸的各段直徑和長度軸段和軸段為安裝軸承段，直徑應(yīng)與所選軸承內(nèi)徑一樣大，則，由于軸段僅需安裝軸承，因此長度與軸承內(nèi)圈寬度一樣，為；軸段為正齒輪安裝軸，因此軸段開有花鍵，便于與正齒輪連接，此外還需安裝軸承，在軸承和正齒輪之間還有輸出軸和主軸承，也即安裝軸承外圈的軸體，厚度為，軸承預(yù)留間隙為因此軸段的長度為，其中軸段前端處為卡環(huán)位置； 軸段和軸段為曲柄所在段，這兩段直徑長度一樣，但是軸線各偏離軸段軸線，這兩段也需要安裝圓柱滾子軸承，為了方便軸段和軸段上的圓柱滾子軸承內(nèi)圈的安裝拆卸，軸段和軸段的半徑不得大于，即不能超過，根據(jù)需要選取圓柱滾子軸承，其基本尺

18、寸為，因此軸段和軸段的軸徑為，長度；軸段其實(shí)就是兩個(gè)曲柄之間的間距，為了不讓兩個(gè)擺線齒輪相互摩擦，設(shè)置軸段長度為，軸徑為。軸各段直徑和長度至此已初步確定，曲柄軸總長為。 圖5-1 曲柄軸2. 輸入軸的設(shè)計(jì)（1） 總結(jié)以上數(shù)據(jù)：表5-2 輸入軸的參數(shù)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速壓力角4.859114.576405（2） 選擇軸的材料軸的材料選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-1查得：，根據(jù)表8-3，?。?） 初步確定軸的直徑由公式初步估算軸的最小直徑為：由于輸入軸的內(nèi)部還需有安裝電動(dòng)機(jī)的槽，因此還需計(jì)算上電動(dòng)機(jī)輸出軸的尺寸，因此初選； （4） 確定軸的直徑和長度輸入軸需要齒輪來將輸入的動(dòng)力傳遞給正

19、齒輪，由于輸入齒輪的分度圓直徑，齒頂圓直徑，因此將輸入軸直接做成齒輪軸，則輸入軸齒輪部分直徑為，連接電機(jī)部分直徑；由于輸入軸幾乎貫穿整個(gè)RV減速器，因此軸的長度需在曲柄軸的基礎(chǔ)上再加上支撐法蘭的厚度，主軸承為分離型角接觸球軸承，型號(hào)為，其基本尺寸為，因此軸長為，其中齒輪部分長度為。 圖5-2 輸入軸六、 減速箱的潤滑方式、潤滑劑及密封方式的設(shè)計(jì)1、 齒輪的潤滑方式及潤滑劑的選擇根據(jù)浸油齒輪的最大圓周速度，則軸承潤滑方式采用脂潤滑。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14-2，選用鈉基潤滑脂ZN-2（GB/T492-1989）。2、 密封方式的選擇機(jī)架的密封采用骨架油封密封，其基本尺寸如表6-1；表6-1 高速

20、軸骨架油封軸徑34038020七、 其他附件設(shè)計(jì)定位銷：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-2，選取圓柱銷八、 運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真是對(duì)組裝好的三維模型進(jìn)行仿真，以便觀察其運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)模式。首先需要知道的是該變速器的固定件，原動(dòng)件，被動(dòng)件及自由度。本次仿真將變速器殼體當(dāng)作固定件，以輸入軸為原動(dòng)件，從而帶動(dòng)正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而正齒輪通過花鍵與凸輪軸連接起來，帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于凸輪軸的兩個(gè)偏心輪通過圓柱滾子軸承連接在兩個(gè)擺線齒輪上，因此在凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，兩個(gè)擺線齒輪也會(huì)跟著凸輪軸進(jìn)行交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)擺線齒輪上的齒和殼體壁相互嚙合，由于殼體為固定件，因此擺線齒輪相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)凸輪軸繞擺線齒輪中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最

21、終帶動(dòng)通過軸承連接在凸輪軸上的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。圖8-1 結(jié)構(gòu)圖根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)，首先在CATIA裝配圖里將與外殼固定的部件進(jìn)行剛性接合，如骨架油封，7654B角接觸球軸承的外圈。圖8-2 外殼與骨架油封、軸承外圈的剛性接合接著就是輸入軸與正齒輪的齒輪接合，由于正齒輪與凸輪軸之間為剛性接合，因此在這里也可以將凸輪軸代替正齒輪來進(jìn)行齒輪接合。在CATIA里每創(chuàng)建一個(gè)齒輪接合都需要兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合，且這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合必須是在同一個(gè)零件上創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)接合，縱觀整個(gè)減速器，可知輸入軸與輸出軸之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸也與輸出軸有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在這里將輸入軸和凸輪軸均與輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)接合，得到兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合，再通過齒輪接合將這兩

22、個(gè)旋轉(zhuǎn)接合結(jié)合起來，形成一個(gè)齒輪接合，另外兩條凸輪軸也需要重復(fù)以上步驟與輸入軸建立齒輪接合。圖8-3 輸入軸、凸輪軸與輸出軸的相對(duì)位置圖8-4 齒輪接合設(shè)置對(duì)話框圖8-5 齒輪接合與旋轉(zhuǎn)接合齒輪接合創(chuàng)建完成后，需要將和曲柄軸連接在一起的零件利用剛性接合連接起來，使得在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真的時(shí)候，齒輪、卡環(huán)和曲柄軸同步運(yùn)動(dòng)。圖8-6 正齒輪、卡環(huán)與輸出軸的剛性接合由于輸入軸與輸出軸、支撐法蘭、殼體、角接觸球軸承均有相對(duì)旋轉(zhuǎn)，而在前面已經(jīng)有創(chuàng)建輸入軸與輸出軸的旋轉(zhuǎn)接合，因此若要將輸入軸、輸出軸與殼體連接起來，則可以創(chuàng)建輸入軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合，或者創(chuàng)建輸出軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合，以實(shí)現(xiàn)輸入軸、輸出軸與殼體三者之

23、間的旋轉(zhuǎn)。圖8-7 輸出軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合接下來則將與凸輪軸過盈接合的圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承進(jìn)行剛性接合，由于本裝配是將軸承的內(nèi)外圈、滾子、保持架先進(jìn)行部分裝配，然后再進(jìn)行整體裝配，因此導(dǎo)入后系統(tǒng)默認(rèn)子裝配里的零件均為剛性接合，若要將內(nèi)外圈分開分別與相鄰過盈部件進(jìn)行剛性接合，則可在裝配文件名上右鍵，選擇“* 對(duì)象柔性/剛性子裝配”來轉(zhuǎn)換裝配性質(zhì)，然后就可以分別將內(nèi)外圈與其接觸零件進(jìn)行剛性接合；另外一種方法則可將軸承當(dāng)作一個(gè)整體，與內(nèi)/外圈接觸零件進(jìn)行剛性接合，則與外/內(nèi)接觸零件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)接合，也可實(shí)現(xiàn)軸承裝配運(yùn)動(dòng)。本仿真里由于計(jì)算機(jī)性能有限，為了減少仿真數(shù)據(jù)計(jì)算，降低電腦負(fù)荷，則將軸承隱藏起

24、來，不加入仿真運(yùn)動(dòng)里，直接在凸輪軸與兩個(gè)擺線齒輪之間創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)接合。圖8-8 轉(zhuǎn)換裝配性質(zhì)圖8-9 凸輪軸與擺線齒輪之間的旋轉(zhuǎn)接合接下來創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的運(yùn)動(dòng)接合，由于擺線齒輪的中心點(diǎn)與輸入軸的軸線有一個(gè)固定的偏心距，因此擺線齒輪的運(yùn)動(dòng)軌跡則是以偏心距為半徑，繞輸入軸軸線旋轉(zhuǎn)的一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，因此在輸入軸軸線某一平面上作以偏心距為半徑的一個(gè)圓，再在擺線齒輪中心點(diǎn)同一平面創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)，使得在裝配體中點(diǎn)位于圓周線上；以上步驟完成后就可以創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的運(yùn)動(dòng)接合，選擇“點(diǎn)曲線接合”命令，分別選擇點(diǎn)與圓，則可創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的點(diǎn)線接合。圖8-10 創(chuàng)建點(diǎn)與圓圖8-11

25、輸入軸與擺線齒輪之間的點(diǎn)曲線接合最后一步則是創(chuàng)建擺線齒輪與柱銷的嚙合運(yùn)動(dòng)，本減速器將柱銷與殼體做成一體，因此需要?jiǎng)?chuàng)建擺線齒輪與殼體的嚙合運(yùn)動(dòng)；由于擺線齒輪的齒廓與柱銷圓周線相切，則可看成擺線齒輪與柱銷進(jìn)行滑動(dòng)曲線接合，因此提取擺線齒輪齒廓線，再在同一平面創(chuàng)建一個(gè)與柱銷半徑一樣的圓，使得兩條曲線始終相切。圖8-12 擺線齒輪與殼體之間的滑動(dòng)曲線接合至此，該減速器運(yùn)動(dòng)仿真約束部分已經(jīng)完成，裝配體自由度為2。接下來只需要添加一個(gè)運(yùn)動(dòng)命令和一個(gè)固定零件，使得裝配體自由度變?yōu)?，即可完成仿真，命令可以是旋轉(zhuǎn)接合的命令，也可以是點(diǎn)曲線接合等的命令，在這里有一點(diǎn)需要注意的是，添加齒輪接合命令時(shí)，需要先將齒輪

26、接合命令的兩個(gè)子旋轉(zhuǎn)接合的其中一個(gè)添加旋轉(zhuǎn)命令，然后才能添加齒輪接合命令。圖8-13 添加驅(qū)動(dòng)命令及固定零件九、 設(shè)計(jì)心得十、 附圖及附表圖10-1 RV減速器裝配圖前端圖10-2 RV減速器裝配圖后端圖10-3 RV減速器裝配爆炸圖圖10-4 擺線齒輪圖10-5 減速器殼體圖10-6 曲柄軸圖10-7 正齒輪圖10-8 輸入軸圖10-9 輸出軸正面圖10-10 輸出軸反面圖10-11支撐法蘭圖10-12卡環(huán)圖10-13 RV減速器裝配二維圖圖10-14 輸出軸二維圖圖10-15 輸入軸二維圖圖10-16 減速器殼體二維圖圖10-17 擺線齒輪1二維圖圖10-18 擺線齒輪2二維圖圖10-19

27、 凸輪軸二維圖圖10-20 支撐法蘭二維圖圖10-21 正齒輪二維圖圖10-22 軸承卡環(huán)二維圖圖10-23 正齒輪卡環(huán)二維圖圖10-24 定位銷二維圖參考文獻(xiàn)1 朱玉.機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012.32 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.潤滑與密封M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004.13 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.齒輪機(jī)構(gòu)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.14 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.軸承M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.15 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.單行本.聯(lián)接與緊固M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.16譚慶昌.趙洪志.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2008.37 孫恒.陳作模.葛文杰.機(jī)械原理（第八版）M.北京:高等教育出版社,2013.58 朱孝錄.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.79JB/T 2982-94,擺線針輪減速機(jī)S.10滕獻(xiàn)銀 李克旺 趙新華擺線齒輪齒廓展成的CAD研究A滕獻(xiàn)銀.三葉擺線型泵用葉片廓線的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)模擬研究 J .機(jī)械設(shè)計(jì),2002,19(2):41-42.有效功率減速比輸出軸轉(zhuǎn)速效率