徐杨超-基于proe的RV减速器的设计

1、青岛黄海学院本 科 毕 业 设 计（论 文）中文题目：基于Pro/E的RV减速器的设计英文题目：The Design of RV Reducer Based on Pro/E学 院：机电工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化1班学生姓名：徐杨超学 号：1201111163指导教师：宋慧职 称：讲师二一六年六月 毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果

2、由本人承担。本人签名：_ 日期：_毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解青岛黄海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。本人签名：_导师签名：_日期：_摘 要基于摆线针轮行星传动的RV传动的研究，设计出应用于工业机器人关节的RV减速器。该减速器采用一级渐开线行星齿轮和二级摆线针齿轮的组合设计，其传动主要是通过一级渐开线行星齿轮传动来带动二级摆线齿轮的传动。这样的传动设计有着提高传动的可靠性，精度及强度的特性。该减速器具有结构紧凑，传动比大，以及在一

3、定条件下具有自锁功能，且振动小，噪音低，能耗低等特点。阐述了国内外的RV减速器的现状，以及国内在技术方面存在的缺陷。在了解RV减速器的原理上，确定RV减速器的结构方案。在传动比的计算过程中，计算出摆线齿轮与行星齿轮的主要参数，并对相关零件进行了受力分析和强度校核。另外，采用了三维Pro/E软件进行了实体的造型设计，运用到软件中的约束条件与参数化设计，使得设计更加便捷。对后续的RV减速器的研究，提供相关的数据参考。关键词：RV传动；两片摆线轮；差齿；Pro/EAbstractBased on the research of the RV drive of the planetary gear t

4、ransmission, the RV reducer should be used in the joint of the industrial robot is designed. The reducer adopts the combination of the first stage of involute planetary gear and the two stage gear, the transmission is mainly through the first level of involute planetary gear transmission to drive th

5、e two level gear transmission. Such drive design has the characteristic of improving the reliability, precision and strength of the transmission. The gear reducer has the advantages of compact structure, large transmission ratio, and has the characteristics of small vibration, low noise, low energy

6、consumption and low noise, and the like, and has the advantages of small vibration, low noise and low power consumption. This paper describes the present situation of RV reducer at home and abroad, as well as the defects of domestic technology. In understanding the principle of RV reducer, determine

7、 the structure of the RV reducer. In the calculation of the transmission ratio, the main parameters of the gear and the planetary gear are calculated, and the stress analysis and strength check of the relevant parts are carried out. In addition, three dimensional Pro/E software is used to carry out

8、the modeling design of the entity, and the constraint conditions and parametric design of the software are used to make the design more convenient. For the follow-up study of RV reducer, to provide relevant data reference.Key words: RV Drive; Two Piece of the Gear; Differential Gear; Pro/E目 录第一章 绪论1

9、1.1 国内外RV减速器的发展史11.2 课题研究目的21.3 实际应用价值21.4 将取得的进展和突破2第二章 RV减速器的方案的设计22.1 减速器的理论22.2 减速器的结构方案32.3 采用RA16013轴承4第三章 RV减速器的结构设计53.1 设计要求53.2 二级减速器的传动比53.3 摆线齿轮的计算73.4 一级行星齿轮的结构设计9第四章 零件的分析和校核94.1 零件的受力分析94.2 零件的校核114.2.1 摆线的齿轮面接触勉强强度计算114.2.2 中心齿轮轴强度校核12第五章 RV减速器的Pro/E的设计125.1 三维Pro/E软件的介绍125.2 三维Pro/E设

10、计特点135.2.1 参数化设计和特征功能135.2.2 单一数据库135.3 三维实体造型135.3.1 参数化直齿圆柱齿轮造型135.3.2 参数化摆线齿轮造型145.3.3 曲柄轴与行星大齿轮的组装155.3.4 总体三维图17第六章 结论17参考文献18致 谢19青岛黄海学院2016届毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 国内外RV减速器的发展史1926年，行星传动在德国率先起步，并提出少差齿的行星传动机构。在这种机构里，是由一个外摆线和两个啮合齿轮组成的。以后的推广中，业界普遍将此称为摆线针轮行星齿轮传动。1931年，德国人率先创建了RV减速器的公司，这是第一家主要从事摆线减速器的制造

11、和销售方面的公司。后期日本看中这项技术，并将摆线减速器技术引进日本国内。1939年日本国内对减速器传动有了一定规模化的生产与制造。由于生产制造装备的落后，基本的知识储备不足，劳动的环境大大制约了生产。1940至1950年期间，日本向德国购买先进的制造技术，在具备一定的技术制造后，公司有能力提供更好的摆线减速器，这为以后日本的发展提供了有利的条件。1950年后期，技术的积累和制造装备的升级，从而整体提升了整个装备制造的便捷，高效性，摆线减速器的制造推升到了一个新台阶。1990年，日本推出了“90系列”的产品，不仅使摆线针轮减速器的机型数目发生了巨大的变化，由此前的15种变成了21种，同时传动比从

12、8种变成了16种，这大大促进了产品的规模，而且该公司从内部结构改造，传递功率也有所提高1。对于欧洲，针摆减速器的设计和加工制造取得更大的发展。1986年，法国专利局提出RV减速器的基本构造，即是摆线和渐开线两种齿形的行星减速器的设计。1980年后，日本帝人株式会社率先提出了RV传动的概念。由于日本在技术，制造上的领先性，以及在这么多年的知识积累，使日本出现了一批批具有影响力的企业，他们占据了全球大部分市场，以其高的品质获得市场赞扬，例如日本住友。直到现在，日本的住友重机公司作为国际上制造摆线针轮减速器的最大规模的企业之一，基本上已经垄断了国外摆线减速器的市场，使得日本在RV减速器方面的技术领先

13、全球。在国外社会的减速器取得巨大的成功后，国内也开始积极布局RV减速器的产业链。1950年后，我国启动了研究行星齿轮传动装置计划。1960年代，我国开始从国外引进技术，为我国的制造基础和技术储备打下基础。1960年后期，郑州工学院率先从国外引入了摆线针轮行星传动的相关基础知识。1978年，二齿差摆线针轮减速器首次由辽阳制药机械厂研制成功。在“九五”时期，RV传动就已被我国列为了关键技术攻关项目，1990年，上海减速器厂成功研制了汽车专用的2K-V型摆线针轮行星齿轮减速器。何卫东等人借助于1997年的国家863项目“机器人用新结构高精度摆线针轮传动设计理论与方法研究”，2002年，姚文席等人分析

14、了摆线轮的精度问题。2005年，关天民等人提出摆线轮“反弓”齿廓的概念并进行了齿廓的优化设计。1.2 课题研究目的1通过本次的课程研究，对机械手RV减速器有了深刻的了解和认识，在以前产品的基础上开拓创新，制作出新的产品，从而为工厂等提供一个更加高效，经济的方法，来达到节约成本、易维护的目的，从而创造更多的经济效益。1.3 实际应用价值随着现代化加工技术的发展，人口密集型的加工车间越来越少，机械化、现代化的加工车间逐渐的被广泛应用。中国的制造业正在抛弃传统的人密集型的车间，中国制造业的升级不断的加速。机械手，在现代化加工的过程起到了重要的作用。告别了长久以来的大量人力工作，低效率的生产的现状。从

15、而更好的提高企业的盈利，减轻工作人员的压力，获得更好的市场需求，满足客户和消费者的需求。希望从而改变整个社会的现状，一种新生产力诞生。1.4 将取得的进展和突破对于目前的市场上，工业生产使用的减速器主要分为RV减速器、谐波减速器两种。其中，由于减速器的复杂性，技术研发成本高，市场知识储备不足等因素，工业化的发展在我国取得进度比较慢。工业机器人的核心技术在产业中起到重要的作用，对于目前国内关键部件严重依赖进口的现状，对于产业的长期发展是极为不利的，必须结合自身实际寻求突破。在国家开发的高度支持下，以及中国高校积极加入的研发，在以技术创新，人才升级的大环境中，机器人的产业将得到更高的发展，同时将推

16、动高精度RV减速器的国产化和产业化研究方面将取得伟大的进步。第二章 RV减速器的方案的设计2.1 减速器的理论RV减速器分别是由一级渐开线行星齿轮传动、一级摆线针轮传动两个传动机构而构成。在传动的过程中，输入主动轴和被安装在曲轴上的从动轴主要通过齿轮啮合传动，称为一级传动。通过曲轴动作来驱动摆线轮的运动被称作是行星运动。为了使个个物件间受力均衡，在整个设计上用二排摆线轮方案。摆线轮和针齿销相啮合时起到减速运动效果，通过曲轴带动输出盘转动。见图1，RV减速器主要是一级RV结构和二级摆线结构相啮合。行星齿轮和曲柄轴I一个整体部分，同时，输出盘I和曲柄轴也作为一个整体，这两个部分构成了两级摆线针轮传

17、动输入。在传动时，要是中心轮按着顺时针方向旋转，而行星齿轮不仅可以实现公转的转向，还可以实现逆时针角度的自转功能，曲柄轴主要带动摆线轮作平面运动。此时，摆线摆动因与针轮之间的啮合抑制，轴线绕针轮轴线不仅能实现自身的公转，而且还能达到反方向自转的功能，在两级减速实现后，此时减速器的输出盘与输出轴相连接并逆时针方向转动2。2图1 减速器的结构简图1中心轮；2行星轮；3曲柄轴；4摆线轮；5针齿；6输出盘；7中间支撑；8针齿壳；9针齿；10摆线轮；11曲柄轴；12输出盘；2.2 减速器的结构方案见图2，所示的结构图中，具体描述RV减速器的传动原理：5中心小齿轮与电机使用联轴器作为传动轴，传递出顺时针扭

18、矩。5中心小齿轮转动将动力传递给啮合的二个4行星大齿轮上。在此，小齿轮轴作为连接所有部件的核心部分，并将物体安装在机壳中心。4大齿轮的一端固定在3轴承架上，使整个大齿轮保持稳定。通过将6双向圆柱滚子、3轴承架、1左端盖、8中间端盖几个部件相组合，使其构成双向滚道，使4大齿轮连同3轴承架是可以绕着机构回转中心旋转。图2 RV减速器简图1左端盖；2油封；3.轴承架；4行星大齿轮；5中心小齿轮；6双向圆柱滚子；7中间端盖；8机壳；9摆线轮；10中间支撑；11右端盖；12.塑料支撑盘；13输出盘；14摆线轮；15输出盘；16圆柱销；17针齿壳；18圆柱滚子；在4行星大齿轮与5小齿轮之间的啮合处，除了具

19、有能逆时针方向自动转动，主要是因为行星具有反向公转作用。4大齿轮的为一端是一体加工的曲柄偏心轴。偏心轴与偏心距是位于垂直的正下方。同时偏心轴加工为无保持架18圆柱滚子轴承的内圈。在4行星大齿轮的公转作用下，动能传递到9摆线轮和17针齿壳，通过齿轮的啮合接触，从而推动摆线轮的自转。在一级传动后，摆线轮开始转动，15输出盘收到转到的动力，然后再传递给下个零件，最后实现摆线针轮的转动3。2.3 采用RA16013轴承由于机体内外具有相对转速，为了支撑机体内部所有零部件、承受螺栓的紧固作用固定输出盘的轴向位置并降低轴与轴，齿轮与齿轮的啮合产生的摩擦因素的干扰，同时，对于机体整体的构造，耗材支出，尺寸的

20、约束，节能环保的基本要求，于是轴承将在机体的中间内部连接一切的零部件，起到稳定部件作用。同时要求具有良好的韧性和承受来自其他部位的挤压应力、接触应力，能实现自定位的能力4。在这里，为了更为简便的设计。在设计制造时，使用THK交叉滚子轴承设计方案，型号RA16013。见图3，为RA16013轴承的结构示意图(图示为外圈与整体分离)。图3 RA16013轴承的三维图在结构上，考虑到RV减速器中，17针齿壳与11右端盖固定不动，而13输出盘与11右端盖旋转以及径向载荷较大，因此采用了内外圈相对转动、以圆柱滚子作为传动主体的轴承。见图3，RV减速器机构采用了120个独立的圆柱滚子，相互间呈十字交叉分布

21、5。第三章 RV减速器的结构设计43.1 设计要求机械手用减速器设计要求：体积小，高精度，高刚度，该减速器的主要技术指标如下，见表1：表1 电机的主要参数系统输出转矩15Nm额定输入转速100/（500r/min）空载输入转速120/（6000r/min）传动比300输出精度6连续工作时间3h额定电压28.5V重量0.4Kg体积97mmx46mmx45mm安装形式轴输入-轴输出工作温度-4013.2 二级减速器的传动比图4 传动比示意图见图4，图中数字意义同图2。在差动轮系求解传动比基本方法就是转化轮系法，在代表行星架的前提下，再给整个轮系加一个公共角速度的方案，使得机构转化为定轴传动后分析，

22、然后第二级摆线针轮传动部分作为输入为定轴转动的偏心轴，可以分开计算后再合并。一级渐开线行星齿轮主要是由3曲柄轴作为系杆H，在系统里添加一个公共角速度，在此同时，渐开线圆柱齿轮行星减速机构将成为一个整体，被称作为一个定轴轮系6。第一级渐开线中心齿轮与行星齿轮对行星架H的传动比为： (3.1)式中渐开线中心齿轮齿数；渐开线行星齿轮齿数；渐开线中心齿轮角速度；渐开线行星齿轮角速度。一个差动轮系主要是在以整个齿轮加上一个公共角速度的前提下，一级摆线针轮行星机构转化所得到的。于是得到针轮I角速度。在此过程中，可以计算出摆线轮I在渐开线行星齿轮的自转角速度为，物体在这种情况下只能做水平的运动，故，得出是在

23、其以轮心为中心，以曲柄偏心距为半径做的圆周运动，其角速度为。同时，摆轮中心被当作为一个假设的角速度，它的动力主要来自的系杆H带动。按照差动轮系求解传动比的计算公式： (3.2)式中摆线轮齿数；针轮齿数，且。因，代入式得： (3.3) (3.4) (3.5)即 (3.6)上式所得： (3.7)得出： (3.8)因为，而且针轮固定，即，故RV传动比为： (3.9)在这个过程中，需要对二级摆线齿轮进行传动比运算。二级摆线针轮传动的系杆为11曲柄轴，在传动轴加上一个反向角速度，此时经过转化后的少齿差行星运动转化为定轴传动，则 (3.10)式中摆线轮齿数；针轮齿数，而且。同样针轮固定，因此，将其代入(3

24、.1)中即可求得，HH(即偏心曲柄轴)与摆线轮的传动比为： (3.11)出于加工的方便性考虑，摆线轮与摆线轮的齿数相同，同时针齿和针齿的齿数也相同，因此，。又因为在实际设计中，构件9与构件5都在统一针齿壳8上，而针齿壳固定为机架，因此，此外由于构件6与实际上为一体，因此传动比相乘7。综合以上，RV二级减速传动的传动比为： (3.12)当传动比为300时，数学约束条件：，凡为合适范围内的单数，必须满足不根切，>l7。同时为了中心轮与两个行星轮能同步啮合，则中心轮齿数为3的倍数。优选的摆线齿轮数为，则 负号表示减速器输出与输入方向相反，因此误差可以接受8。3.3 摆线齿轮的计算针摆传动是使用

25、齿差结构设计，是针轮齿数与摆线轮齿数之间的相差为1。在先前的设计中的传动效率低时，摆线齿轮在接触面的磨损，强烈的受力不均衡，易发生针齿断裂，磨损等现象。在这种情况下，二齿差针摆传动能够有效的解决这些问题，避免了齿面的磨损断裂，提高了整机的传动转矩，有着良好的应用前景9。摆线轮齿曲线方程为： (3.13)其中 (3.14) (3.15)其中是针轮中心圆半径，是针齿半径，是摆线轮齿数，是针齿数目，为短幅系数，为s相位角。根据3.2节对小型RV二级传动的分析可知，RV结构与第二级摆线针轮结构均采用的是针轮固定形式。同时摆线轮齿数相等，此处统一用摆线齿数=15表示。则针齿齿数=+l=16，于是，又 M

26、v=15N则 =0.1023kgm合理的选择，当摆线轮针齿数和针轮直径己定时，最理想的由于设计，初取。则偏心距mm所以a取值为0.5。则由公式： (3.16)8计算得出，易得当时，针齿在针轮中心圆的圆周上布满，没有间隙。为了保证针齿安装的可靠与针齿壳的强度，推荐值在1.5与2.0之间。又当针径在12与24之间时，的荐用值在2.0-2.8左右。又因为小型二级RV减速器采用无针齿摆线齿廓设计，因此针齿不承受弯曲应力，只存在接触应力，因此推荐值可以减小。综合以上考虑：在合适范围内设计针齿半径。此时1.6258，同时由该，因此不会产生根切与尖角10。根据计算得出，见表2。表2 为摆线轮廓线的关键参数

27、(mm)a(mm)151516151.80.53331.62580.5考虑到要在第一片摆线轮上加工圆柱滚子轴承的外圈，以及第二片摆线轮上需要加工型面孔用以传递一定的扭矩，秉着两个摆线轮参数尽量一样的标准选取摆线轮厚度=4mm。3.4 一级行星齿轮的结构设计作为小型RV减速器传递的第一级，行星齿轮结构设计显得尤其重要。由3.2节可知行星小齿轮齿数为=21，行星大齿轮齿数为=25。设齿轮模数为m，则行星齿轮机构的整体半径为(/2+)m，由于针轮中心圆半径，因此希望(/2+)m的大小在15mm附近即可。则模数在0.3、0.4、0.5之间考虑。易得当模数为0.5时，行星齿轮的占用空间过大，同时给机壳剩

28、余的空间过小，因此不予采用；而模数为0.3虽然使得结构非常紧凑，但因为齿轮直径整体缩小，加工的曲柄轴中心即是摆线齿轮上的相应的孔的中心，且非常靠近机架中心。在此过程中，需要比较大的转矩，而且转矩是与模数呈现正比的，模数越大，强度也会增强11。由上可知，m=0.4mm，是合理有效的。不仅能保持行星齿轮固定在机械上，而且不影响这个机构的整体架构设计，齿轮与齿轮的啮合更高效，增加了机器的使用寿命。第四章 零件的分析和校核4.1 零件的受力分析见图5，所示的结构图中，针齿与摆线轮之间存在着压力，且每个针齿的力为P1，P2，P3，通过延长力的作用线，可以得到力的效果作用在同一点上为P。9图5 摆线轮上的

29、作用力针轮与摆线轮的连接主要方式是齿轮啮合，在各个齿轮以及传输结构之间的衔接都是极难处理的。在已有的接触面压力，还有着误差啮合间隙、柱销孔的误差尺寸以及物体的整体压力等多种因素。为了更好的完成设计的需求，以及个个环节设计便捷性的安排，在此，对其中的一些误差因素不计入计算。根据对摆线齿轮的啮合原理分析得知，摆线齿廓在摆线轮上的接触应力为P1，P2，P3等，它们作用力的延长线，相聚于P处。在整个传动时期，接触面的应力大小的变化与其啮合处齿轮的变化，是相关联的。当啮合点的法线与(摆线轮中心与针轮节圆中心的连线)间的夹称为法线角)时，圆弧齿廓作用在摆线轮上的作用力效果最大12，最大力为： (4.1)式

30、中摆线传动输出轴上的阻力矩(Nm)。在一片式摆线针轮传动中。本设计仅采用了两个摆线轮，不存在两个摆线轮间载荷分配不均的情况，故。计算得 =0.026Ikw=26.lw易得，当一级摆线传动输出轴转速为：=5000/300=333.3(rpm)该输出轴转矩为=0.75(Nm)，二级摆线传动输出轴转速则为减速比300之后的转速，一级输出轴即整机输出轴转矩为=15Nm。这里下角标1、2分别示一级摆线针轮传动与二级摆线针轮传动中的数值。即 (4.2)式中第i个啮合点的法线与的夹角。 (4.3)因此，一级摆线传动的最大力，二级摆线的传动的最大力为=0.500N。4.2 零件的校核4.2.1 摆线的齿轮面接

31、触勉强强度计算疲劳点蚀和胶合是摆线齿轮失效的两种主要形式。在此过程中，个个因数的的影响点存在的隐患，为计算便捷性,将所有的误差不计其中。同时，把齿轮与齿轮之间的压力看做是两圆柱体的挤压应力，不计其他的力间的影响。其挤压应力的公式13： (4.4)式中最大接触应力的位置系数。为材料的许用接触应力，单位为Mpa。本设计选择用GCr15作为制造摆线线轮和摆线齿廊针齿壳的材料14，见表3。表3 GCr15性能指标性能指标数值性能指标数值密度（g/）7.85热膨胀系11.8接触强度(Mpa) 44005000电阻率1抗弯曲强度(Mpa)2400使用温度()300断裂韧性(Mpa)25尺寸稳定性高弹性模量

32、(Gpa)208剪切疲劳极限(Mpa)5060硬度(HV)700淬火后硬度HRC5862由上知，GCr15的许用接触应力为=44005000Mpa。如是，将已知数据代入计算公式(4.4)：由此，可以知道摆线齿轮与摆线齿廊的齿面接触强度远远小于接触面强度，校核安全。4.2.2 中心齿轮轴强度校核中心齿轮轴的薄弱端是直径轴端，由于中心齿轮轴穿越了机体内部，但并没有与其他零件有受力接触，因此理论上不承受弯曲应力，而主要校核其扭转强度： (4.5) (4.6)式中截面系数； d圆截面半径，d=2mm；T扭矩；许用应力。对于该中心轮轴的最薄弱端是直径轴端承受的为整机输入转矩，即T=0.05。对于GCr1

33、5，则=5060Mpa，将数值代入公式，计算得出0.0318Mpa。可以满足强度需求。因此，齿轮轴强度校核合格。第五章 RV减速器的Pro/E的设计5.1 三维Pro/E软件的介绍Pro/E在是一款主要以三维立体设计为主的软件，它将整个产品从设计面再到生产面有机的结合在一起，是一个根据特征的参数化实现实体造型系统，除了具备制造外形，装配部件，管理功能之外，还可以制造机构运动仿真，有限元仿真，制造数据管理，工程图管理等满足设计多样化的完整的系统15。在投入市场推广后得到了使用者广泛的认可，经过十几余年的创新和发展，逐渐的成为了三维建模软件领域的领头羊。5.2 三维Pro/E设计特点5.2.1 参

34、数化设计和特征功能Pro/E软件是一款能实现高效数据化，模块化高级制图软件，由其强大的功能，获得制图工作人员喜爱。有着基本的制图的特性和灵活的操作，比如有拉伸、倒圆角、旋转等不同基本特征功能。设计者根据自己的设计想法勾画出草图，通过不同约束以及尺寸条件来更改设计模型，已达到自己的最大要求。这一功能的特性使工程设计者在设计上更简易和灵活。5.2.2 单一数据库Pro/E软件是以在统一基层上的数据库，在设计过程中，设计者可以对其中的任意一个零件的任意特征参数进行修改，可以在整个设计过程的相关环节进行局部的修改而得到新的零件，从而避免了大量的工作。例如：修改某个零件的宽度尺寸，在装配关系不发生改变，

35、且物体的本身结构不发生变化的前提下，装配件的尺寸也发生相应的变化，并且在其之后装配的零件也会适应变化16。5.3 三维实体造型5.3.1 参数化直齿圆柱齿轮造型在以行星大齿轮造型的过程为例，打开Pro/E，新建一个零件，然后将系统单位设为mm、kg、s(毫米、千克、秒)，其余采用默认值。在菜单栏的工具选项里创建实数类型参数：Z为齿轮齿数，新建M为齿轮模数，ALPHA为压力角，HAX为齿顶高系数，B为齿轮厚度，X为变位系数，CX为顶隙系数，见图6。图中标记为锁定的参数不是用户给定的，而是由参数之间的关系计算出来的。根据渐开线方程设置关系，创建参数关系17。图6 齿轮的参数与公式13关系对话框中的

36、公式如下：p33=Z，d30=360/Z，d28=0-38*M，d23=B，D5=B，D6=360/4Z，D3=DA，D2=D，D1=DB，D0=DF，DF=D-2HF，DB=D*cos(ALPHA)，DA=D+2HA，D=M*Z，HF=(HAX+CX-X)*M，HA=(HAX+X)*M。其中包含已经设定的参数与由用户设定的参数通过数学运算建立起的齿轮新参数，以及在创建Pro/E模型过程中数字尺寸字母化，这需要在创建第一个参数齿轮时对应选择。按照该参数与关系创建好了一个标准的渐开线直齿圆柱齿轮后可以再其上进行其他的特征创建，例如拉伸、打孔、旋转等。再需要创建其他参数的齿轮，针对本设计，只需要更

37、改齿数以及齿轮厚度就可以新建一个小齿轮的模型，再在其上做其他的特征创建，十分方便。见图7，图8，这两张显示了利用参数化造型创建的中心小齿轮与大齿轮18。图7 中心小齿轮 图8 大齿轮5.3.2 参数化摆线齿轮造型摆线齿轮造型最关键的部分为摆线齿廓。通过对摆线齿廓的参数化造型实现对摆线齿廓的动态建模与控制。打开Pro/E新建一个零件，设置单位，然后创建参数，见图9。BAICHI为摆线齿轮的齿数，ZHENGCHI为针轮齿数，DUANXI为短幅系数，ZHENBAN为针轮半径，ZHENBAN为针齿半径，XICHIBI为短幅系数与针轮齿数的比。其中，XICHIBI=DUANXI/ZHENCHI。图9 摆

38、线齿轮的参数与方程选择创建基准曲线曲线选项从方程定义坐标系(选择默认系统坐标系)定义坐标系类型(选择笛卡尔坐标系)方程，按照弹出的文本文件提示输入方程，见图10。关系对话框中输入摆线方程19。X=zhenban*(sin(t*360)+xichibi*sin(zhenchi*t*360)-zhenban*(duanxi*sin(zhenchi*t*360)+sin(t*360)/sqrt(1+duanxi*duanxi+2*duanxi*cos(baichi*t*360)；Y=zhenban*(cos(t*360)+xichibi*cos(zhenchi*t*360)-zhenban*(dua

39、nxi*cos(zhenchi*t*360)+cos(t*360)/sqrt(1+duanxi*duanxi+2*duanxi*cos(baichi*t*360)；Z=0；14输入后选择完成，创建好一条完整的摆线。再将曲线实体化后拉伸创建出摆线齿轮本体。然后再在摆线齿轮本体上创建其余特征。图10 摆线齿轮5.3.3 曲柄轴与行星大齿轮的组装曲柄轴是RV减速器的重要组成部分。它的传动是通过轴承的凹凸体与摆线齿轮相接触，带动摆线齿轮的转动。在期间，它们的传递的速度比是1:1。图11 曲柄轴打开Pro/E新建一个组图，命名为曲柄轴组装。将先前设计好的曲柄轴（见图11）和大齿轮（见图8），先打开曲柄轴

40、部件，在把你第一个要装配的零件放进去后，在左上角的约束类型里选择缺省。在Pro/E里添加大齿轮零件图，选择约束条件，如对齐，对正等，依照零件图的组态来决定选择的约束条件。之后按需要对零件逐个进行装配。其中配件1，配件2，见图12，图13。15图12 配件1 图13 配件2最后生成的三维图，见图14。图14 行星齿轮与曲柄轴的组装图5.3.4 总体三维图下面是组成的三维立体图，见图15，RV减速器的爆炸图，见图16。图15 三维RV减速器 图16 三维RV减速器爆炸图16第六章 结论RV减速器在工业生产中起到了举足轻重的地位，因其高精度，高传动比，强度高，小体积等优良特点而被广泛的用于工业生产加

41、工领域。本文主要从三个角度出发，分别是RV减速器的发展史、RV减速器的传动设计和零件的校核以及用Pro/E设计。从本次课题设计中，从RV减速器的发展史来了解到RV发展的过程，以及它对整个工业化发展作用。同时，也知道自己国家在这方面的缺陷，与国外的市场相比任有很长的一段路要走。因此，学好个人本领，积极为国家作贡献。从RV减速器的设计中，体会出了基本知识的运用具有很大的作用。在解决问题时，学会从基本面出发，找到问题的本质，来探索解决。机械设计的基本知识都被广泛的运用到这次设计中。在整个的设计过程中，要有条例，系统化的对每个原件进行设计。首先，RV二级减速机构进行了理论分析，推导了传动比和部分零件的

42、主要参数，还对关键零件的强度进行校核。最后，运用Pro/E软件进行RV减速器的设计。同样的也存在着许多的不足，例如：RV二级传动机构的设计过程中，没有对于齿轮的精密度进行细腻研究；没有进行回差设计，解决齿轮的间隙啮合问题。由于时间问题没能加工样机，希望能在样机加工后，结合实验对其性能进行检测和研究，提出不足和改进方案。结合虚拟样机的试验结果考虑，从而得到更加优化的设计方案。17参考文献1陈振宇.RV减速器的误差建模与摆线齿廓修形D.天津:天津大学,2014.2郑红.基于MATLAB的RV减速器优化设计J.价值工程,2015,(25):85-87.3赵韩,梁锦华,江擒虎.机器人用减速器的发展近况及方向J.合肥工业大学学报(自然科学版),2008,(S1):96-99.4赵铮.工业机器人减速器RV320的修形参数优化与工艺性研究D.天津:天津大学,2013.5范大义.基于行星滚柱丝杠的机器人精密减速器的研究D.哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.6肖君君.RV减速器的动态特性理论分析D.大连:大连交通大学,2009.7段