二级双摆线钢球减速器的设计与制造

摘要

随着机械制造业市场竞争的加剧，如何提高产品质量，加快产品的研发及缩短制造周期一直是机械制造业面临的一个问题。当今计算机技术在机械设计和制造中发挥着重要的作用，多种设计软件在机械设计的各方面得到了广泛的应用。计算机技术的飞速发展为产品的制造装配集成化和智能化发展创造了条件，特别是虚拟现实技术的应用将机械设计及制造工艺过程可视化变为了可能。 本文基于先进的CAD/CAM技术，利用Unigraphics软件和MasterCAM软件平台，对一种新型的“双摆线钢球减速器”进行了研究。这种新型减速器与国内外已有的齿轮减速器相比较，有如下特点： (1)传动比范围大，最大可达几千。若制作成多级减速器，则更显示出本减速器的优点。(2)结构简单、体积小、重量轻。(3)机械效率高。由于用滚动摩擦代替了滑动摩擦，减少了摩擦，提高了传动效率。这是别的许多减速器所不及的。论文的主要内容包括：介绍了双摆线钢球行星传动减速器的结构特点和工作原理，选取一组设计参数进行了详细的设计，分析了影响减速器性能的参数。提出了一种复合齿形摆线盘设计和实体模型构造的方法，为摆线盘的三维模型设计提供了一种新思路，使用三维实体造型软件Unigraphics建立二级双摆线钢球行星传动减速器的三维实体模型，并进行了整机运动仿真分析和摆线槽加工的研究。 研究Unigraphics软件与专业数控加工软件MasterCAM的接口，并将在Unigraphics中建立的模型成功导入MasterCAM中。 在MasterCAM软件中对模型进行计算机的模拟加工，再通过软件进行刀具路径模拟、实体验证等操作，用来确定加工过程的正确性。最后由MasterCAM的后处理程序生成加工用的NC代码，由数控铣床进行数控加工。 本文的研究结果为双摆线钢球行星传动减速器的设计和改进提供了重要的参考依据，也为新产品的开发提供了有效的方法与经验。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题目的、背景及意义

1.2国内外现状

1.3主要研究的内容

1.3.1减速器几何参数的计算与选取

1.3.2减速器结构设计与计算

1.3.3减速器虚拟样机设计

1.3.4主要零件的加工工艺

第2章减速器原理

2.1双摆线钢球行星传动机构的传动原理及结构

2.1.1行星传动的原理及结构类型

2.2摆线的形成

2.2.1按有无包心形成内外摆线

2.2.2按有包心形成内外摆线

2.3摆线齿廓的啮合原理

2.4双摆线的啮合传动

2.5传动比的分析计算

2.5.1直接分析法

2.5.2机构转化法

第3章减速器几何参数的选择

3.1廓线方程的建立

3.2运动、几何参数的设计

3.2.1齿廓曲线参数的选择

3.2.2钢球数nb的选择

3.2.3滚圆半径r0的选择

3.2.4 k1值的选择

3.2.5结论

第4章结构设计计算

4.1总体布局

4.2传动原理及特点

4.2.1工作原理

4.2.2机构特点

4.3减速器的失效分析及材料选择

4.3.1减速器可能出现的失效形式

4.3.2材料选择和热处理

4.4设计步骤的简要说明

4.5结构的初步设计

4.5.1参数选定及计算

4.5.2摆线盘尺寸的计算

4.5.3确定W机构的结构尺寸

第5章基于特征的参数化几何造型及运动仿真

5.1参数化设计的基本概念

5.2尺寸、约束和关系式

5.3参数化三维几何造型

5.4基于特征的零件造型过程

5.5减速器虚拟装配过程

5.5.1摆线盘、轴和轴承的组合

5.5.2配重块、输出轴

5.5.3箱体

5.5.4减速器附件

5.6减速器运动仿真

第6章减速器主要零件制造

6.1材料的选择及热处理

6.2零件的加工工艺过程

6.3摆线的加工

第7章结论

致谢

参考文献

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