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1、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23零件模型建立的方法和步骤33.1 输入轴4 3.2输出轴 43.3针轮53.4其他零件6 4 针轮减速器的虚拟装配75 装配体的运动仿真96 CAE分析117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 X
2、X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。
3、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
4、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 z Z 为针轮， b Z 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。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
5、心轮在两个偏心方向互成180 o 。（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180 o ,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
6、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13.2 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23.3针轮的三维实体建模（1）单击
7、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33.4 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
8、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
机械CADCAM课程设计立式摆线针轮减速器的虚拟样机设计与分析
