（图纸+论文）工业机器人专用减速器的设计（全套完整）

摆线针轮减速技术到现在，虽在品种规格等许多方面做了改进，但在本质原理上没有创新。

现如今摆线针轮减速机，其原理和结构依然是年德国的原型。

图.摆线针轮减速器的应用目前，摆线针轮减速器的研究在国内外都得到了积极发展，从年开始，住友机械株式会社在“系列”的基础上推出最新“样本”的摆线针轮减速器，它的机型由种扩大到种，传动比由种扩大到种。

我国对日本提高摆线针轮减速器性能的主要措施已进行较深入的分析，并且在赶超世界水平的同时也有了自己的创新成果，如与工程实际相符的摆线轮与输出机构受力分析以及对摆线轮齿形的优化设计等。

摆线针轮减速器所能传递的最大功率为，输入轴的最高转速为。

采用的动力源不同，驱动系统的传动方式也不同。

驱动系统的传动系统有四种液压式气压式电气式机械式。

控制系统控制系统是工业机器人或机械手的指挥系统，它他控制驱动系统，让执行系统按照规定的要求进行工作并检测其正确与否。

般常见的为电气与电子回路控制，计算机控制系统也不断增加。

就其控制方式，可分为分散控制和集中控制两种类型。

若以控制的运动轨迹来分，有两种点位控制和连续轨迹控制。

图.工业机器人系统的具体组成图工业机器人的基本机能组成设计工业机器人就是通过设计，恰好的赋予工业机器人些机能，以便使机器人能够自动的完成给定的操作。

从工业机器人的研究使用和发展情况来看，工业机器人应该具有的机能可以归纳为三个方面，即运动机能，控制机能和检测识别机能。

.机器人的结构分析机器人的总体结构的概念目前，世界上已有许多工业机器人，其中大部分属于“示教再现”型。

如果将这些机器人称作第代，那么，具有定程度的视觉触觉或些分析判断能力的机器人就属于第二代了。

不少国家正在积极研究具有观察触觉等功能的机器人，并取得不少成果，但是，真正将这些成果应用于实际的还为数不多。

在实际生产中被广泛应用的机器人，示教再现型还是较多。

般的机器人，它由机器人的机构部分传感器组控制部分及信息处理部分构成。

及其部分有机器手和移动机构组成传感器有测量机器人自身位置状态和速度加速度的装置，只要不是自住型移动机器人，它通常放在与机器人不同的地方，通过导线连接。

在工业机器人的控制装置中，有电动机驱动电路运动目标点和运动轨迹数据的记忆装置和定位控制电路等。

信息处理装置通过信息传输装置与机器人本体相连，多用于只能机器人。

如图该机器人具有三自由度，及大臂的回转臂的左右的摆动臂的上线摆动。

该三自由度机器人的运动情况说明如下首先，由电动机经过传动系统带动大臂的回转运动，且与大臂相连的所有其他手臂及机械构件也随大臂起做回转运动而后另手臂由电动机直接驱动作左右摆动还有，第三臂由电动机直接驱动作上下摆动。

减速比大。

级减速比，二级，三级串联可获得更大的减速比结构紧凑。

由于采用内啮合行星传动，加之摆线行星轮的齿廓曲线为短幅外曲线，使得整个机构结构紧凑，体积和重量均大大减小。

传动效率高。

由于摆线轮和针轮啮合处输出机构上均装有滚套，使工作表面相对滑动小，因此减少了功率损耗又由于其啮合角较小，减轻了轴承的载荷，从而提高了效率。

其效率般可达。

传动稳定，载荷能力较高。

由于采用短幅外摆线作为行星轮的齿廓，增大了齿廓的曲率半径，从而使轮齿的接触强度得到提高，使其比渐开线少齿差传动更能承受过载和冲击。

使用寿命长。

由于摆线轮和针轮均采用优质材料，又经过淬火处理提高了机械性能加之针齿上加有套筒，使针齿与摆线轮之间的滚动摩擦减小，故磨损小，寿命长。

与渐开线少齿差行星传动相比，无齿顶相碰和啮合重叠干涉的现象。

其缺点在于制造成本高。

材料的优质本质就是对材料的要求高，从而增加成本。

加工工艺复杂。

加工摆线轮需要专门的机床，对装配工艺也有较严格的工艺要求。

摆线轮行星传动以其多方面的有点取代了些笨重庞大的传动装置，在机械传动中具有及其重要的作用，从而日益受到世界各国的重视，在军工矿山冶金化工造船等工业部门的机械设备中得到了广泛的应用。

工业机器人的总体设计.工业机器人的组成工业机器人的系统组成工业机器人般由执行系统驱动系统控制系统和人工智能系统组成。

目前具有人工智能系统的工业机器人即智能机器人还处于研究实验阶段。

而应用于生产实际的多数是那些具有执行系统驱动系统和控制系统的工业机器内人。

执行系统执行系统是工业机器人完成握取工件实所需的各种运动的机械部件，包括手部腕部臂部，还有机身和行走机构。

驱动系统驱动系统是向执行系统各部件提供动力的装置。

输入轴的转速额定转数为转分，在输入功率大于.千瓦时建议采用转分的级电机配套使用。

卧式安装摆线针轮减速机的工作位置均为水平位置。

在安装是最大的水平倾斜角般小于，在超过时应采用其他措施保证润滑充足和防止漏油。

摆线针轮减速机的输出轴不能受较大的轴向力和径向力，在有较大轴向力和径向力时须采取其他措施。

润滑卧式摆线减速机在正常情况下采用油池润滑，油面高度保持在视油窗的中部即可，在工作条件恶劣，环境温度处于高温时可采用循环润滑。

摆线针轮减速机在常温下般选用或机械润滑油，为了提高减速机的性能延长摆线针轮减速机的使用寿命，建议采用或极压齿轮油，在高温情况下高温情况下工作时也可应重新考虑润滑油。

立式安装行星摆线针轮减速机要严防油泵断油，避免减速机的部件损坏。

加油时可旋开几座上部的通气帽即可加油。

放油时旋开机座下部的油塞，即可放出油污，该减速机出厂时内部无润滑油。

第次加油运转小时应跟换新油，以后再连续工作，每半年跟换次，如果工作条件恶劣可适当宿短换油时间，实践证明减速机的经常换油对于延长减速机的寿命有着重要作用，在使用过程中应经常补充润滑油。

安装在摆线针轮减速机的输出轴上安装联轴器皮带轮链轮等连接件时不允许采用直接锤击方式，因为减速机的输出轴结构不能承受轴向的锤击力，可用轴端螺孔旋入螺钉压入联结件。

输出轴输入轴的轴径选用配合。

减速机上的吊环螺钉只限起吊减速机。

在基础上安装减速机时应校准减速机的安装中心线标准你高，水平度及其相连部分的相关尺寸。

校准装动轴的同心度不应超过联轴器所允许的范围。

减速机校准时可用钢制垫块或铸铁垫块进行，垫块在高度方面不超过三块，胆减速机校准后应换入平垫块。

.摆线针轮行星减速器的构造行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分输入部分输出部分减速部分。

在输出轴上安装有错位的双偏心套，在偏心套上安装有两个滚珠轴承，形成结构，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组环形排列的真齿轮相啮合，以组成少齿差啮合工业，机器人，专用，减速器，设计，毕业设计，全套，图纸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目录摘要目录绪论.课题研究的背景和依据.本课题的研究意义.课题国内外研究现状及发展趋势摆线针轮行星传动的简介.摆线针轮的概念.摆线针轮减速机的用途，使用说明和注意事项用途使用条件润滑安装.摆线针轮行星减速器的构造.齿廓曲线的形成及其啮合原理.摆线针轮行星传动的特点及应用工业机器人的总体设计.工业机器人的组成工业机器人的系统组成工业机器人的基本机能组成.机器人的结构分析机器人的总体结构的概念机器人的传动结构.机器人的设计分析及总体方案的确定设计的任务要求总体方案的确定工业机器人的主要技术参数摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算和传动特点.摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算.啮合的齿廓形成原理摆线针轮行星齿轮传动设计.针轮行星轮系的材料.第套摆线针轮加速器的设计选择结构形式，齿数及材料强度计算针齿中心圆半径计算摆线轮和针轮的几何尺寸转臂轴承的选择计算针齿销弯曲强度计算输出机构销轴弯曲强度计算.第二套摆线针轮减速器的设计选择结构形式，齿数及材料接触强度计算针齿中心圆半径计算摆线轮和针轮的几何尺寸转臂轴承的选择计算针齿销弯曲强度计算输出机构销轴弯曲强度计算行星齿轮传动输出轴的轴承选择主要零件的机械加工工艺规程.摆线轮的加工工艺路线的应用最为广泛的通用传动机械，行星齿轮减速器对齿轮的齿廓曲线的主要要求是保证瞬时传动比是常数。

目前，满足这要求的常用于齿轮传动的齿廓曲线主要是渐开线和摆线。

年.发明了摆线针轮减速器，在少齿差行星传动结构上，将变幅外摆线的内侧等距曲线首先用于行星轮廓曲线并且把圆弧作为中心轮齿廓曲线以及渐开线少齿差行星传动模式，保留类型行星齿轮传动。

此发明专利被日本住友公司于年买断，当时日本人执行的是“引进消化创新”技术路线。

摆线针轮传动与普通渐开线齿轮或蜗轮传动相比的主要优点有高传动比和高效率，级减速时传动比范围是，两级减速时的传动比范围是同轴输出机构重量轻和体积小传动平稳且噪音低因为针摆传动同时啮合的齿数要比渐开线齿轮传动同时啮合的齿数多，所以承载能力较大，啮合效率较高。

.本课题的研究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，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。

.课题国内外研究现状及发展趋势针摆齿轮传动与普通渐开线齿轮或蜗轮传动相比的优点有传动比高和高效率高同轴输出结构体积小和重量轻传动平稳和噪声低。

因为摆线针轮传动同时啮合的齿对数要比渐开线齿轮传动同时啮合的齿对数多，所以承载能力更大，啮合效率更高由于摆线轮以及针轮轮齿均可精磨淬硬，比渐开线少齿差传动内齿轮的被加工性好，齿面硬度要更高，因而使用寿命更长摆线轮的加工技术已经成熟，专业加工设备齐全，因此摆线轮已纳入通用件，在国内已做到通用化大批量生产