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RV-320E 機器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動裝置研發(fā) 1. 畢業(yè)設(shè)計的原始數(shù)據(jù) 1.1 RV 行星擺線傳動的原理 RV 減速機是日本帝人公司在雙曲柄少齒差行星減速機（大功率擺線針輪傳動）的基礎(chǔ)上，開發(fā)的一種用于機器人的新型擺線減速傳動裝置，從機構(gòu)學角度看，屬于曲柄式封閉差動輪系，又稱作 RV 傳動機構(gòu)。其是由一級漸開線圓柱齒輪行星減速機構(gòu)和一級雙（或三） 曲柄偏擺線針輪行星減速機構(gòu)兩部分組合而成的二級減速傳動。漸開線行星輪Zx 與曲軸 H 剛性聯(lián)接為一個運動構(gòu)件（稱為行星曲柄，下同）作為第二級擺線針輪傳動部分的輸入，如圖 1 所示。 圖 1 RV 傳動機構(gòu)原理圖 太陽輪Za 將電機輸入的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給 2 個（或 3 個）均布的行星輪Zx ，并按齒數(shù)比進行減速，實現(xiàn)第一級減速傳動。 當轉(zhuǎn)臂 W 固定（作機架）時，2 個（或 3 個）行星曲軸作定軸旋轉(zhuǎn)運動，并帶動擺線輪Zb （也稱 RV 齒輪）在平行四邊形機構(gòu) ABCD 和 AB′C′D 的導引下，繞曲軸 H 的旋轉(zhuǎn)中心，沿半徑為 e 的圓周平動。同時在擺線輪Zc 和針輪Zp 的嚙合作用下，針輪Z p 沿與曲軸 H 的相反方向做慢速旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)第二級減速傳動。 當針輪Zp 固定時，2 個行星曲軸繞針輪Zp 的中心（與太陽輪Za 中心相同）一邊公轉(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)，并將公轉(zhuǎn)運動通過轉(zhuǎn)臂 W 輸出，實現(xiàn)第二級減速傳動。 1.2 RV 行星擺線傳動裝置的傳動比 n 第一級行星傳動轉(zhuǎn)化輪系的速比值： Rw  = na - nw  = - Zx ax x - nw Za 第二級擺線傳動轉(zhuǎn)化輪系的速比值： Rx = nw - nx = Zp ； Rw = Zp wp n p - nx Zc xp Z p - Zc 以針輪Zp 固定（作機架）、太陽輪Za 作輸入構(gòu)件、轉(zhuǎn)臂 W 做輸出構(gòu)件的情況作為 RV 減速機的典型使用情況，其速比值：R = Rp = 1+ Zx ′ Z / (Z - Z ) ；當擺線傳動為一齒差（即 Z aw a p p c Zp - Zc = 1）時，RV 傳動的速比值為： R = 1+ Zp ′ Zx / Za 。 減速比為速比值的倒數(shù)：i = 1/ R 。輸出轉(zhuǎn)速=輸入轉(zhuǎn)速× i 。其它使用方式的減速比計算式見表 1。 表 1 各種使用方法的構(gòu)件關(guān)系及減速比 分類 減速傳動 增速傳動 1(基準型) 2 3 4 5 6 機架 針輪Zp 轉(zhuǎn)臂 W 太陽輪Za 針輪Zp 轉(zhuǎn)臂 W 太陽輪Za 輸入構(gòu)件 太陽輪Za 太陽輪Za 針輪Zp 轉(zhuǎn)臂 W 針輪Zp 轉(zhuǎn)臂 W 輸出構(gòu)件 轉(zhuǎn)臂 W 針輪Zp 轉(zhuǎn)臂 W 太陽輪Za 太陽輪Za 針輪Zp 減速比 i = 1/ R i = 1/(1 - R) i = (R -1) / R i = R i = 1 - R i = R /(R -1) 與輸入轉(zhuǎn)向的關(guān)系 同向 反向 同向 同向 反向 同向 1.3 RV-320E 的技術(shù)參數(shù)要求 1.4 RV-320E 的安裝尺寸要求 （見圖 2） 1)調(diào)研機器人轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)傳動技術(shù)，深入研究 RV 傳動的原理、結(jié)構(gòu)等，撰寫出開題報告，要求不少于 3000 字、引用相關(guān)資料不少于 10 篇，至少有一篇外文文獻； 2)深入研究 RV 傳動的設(shè)計約束，掌握其設(shè)計方法，完成 RV-320E 的運動設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(三維和二維)和施工圖設(shè)計，要求方案合理、 安全可靠，要求標注齊全、規(guī)范、合理，工藝性好； 3) 撰寫設(shè)計計算說明，要求文理通順、格式規(guī)范，論文題目、作者信息、摘要(250 字以內(nèi))、關(guān)鍵詞、檢索信息等用中英兩種文字書寫 6) 完成相關(guān)英文技術(shù)資料翻譯。 2.畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等)： 3.畢業(yè)設(shè)計應完成的技術(shù)文件： 1)開題報告(不少于 3000 字、引用相關(guān)資料不少于 10 篇)； 2)相關(guān)英文資料翻譯，不少于 2000 漢字； 3)設(shè)計圖紙：RV-320E 裝配圖 1 張，全部非標件施工圖，圖紙目錄、加工件明細、標準件明細各 1 份； 4)畢業(yè)設(shè)計論文(說明書)，不少于 1.5 萬字 4.主要參考文獻 1）.毛建忠，李華敏，吳智銘. 研制 RV 傳動機構(gòu)的新途徑[J]. 中國機械工程,1996,(2). 2）.李偉, 李力行, 葉慶泰. 基于概率理論的 RV 減速機的傳動誤差計算[J]. 機床與液壓,2004,(1). 3）.劉繼巖,崔正昀,孫濤. RV 減速機傳動精度的研究綜述[J]. 天津職業(yè)技術(shù)師范學院學報,1998,(2). 4）.何衛(wèi)東等. 機器人用高精度 RV 減速機中擺線輪的優(yōu)化新齒形[J]. 機械工程學報,2000,(3). 圖 2 RV-320E 安裝尺寸 5）.何衛(wèi)東等 高精度 RV 減速機中擺線輪齒形的優(yōu)化修形[J]. 大連鐵道學院學報,1999,(2). 6）.李力行等. 機器人用高精度 RV 傳動的研究[J]. 大連鐵道學院學報,1999,(2). 7）.李力行等. 機器人用高精度 RV 傳動研究 [J]. 中國機械工程,1999,(9). 8）.止楠. RV 減速機[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2002,(7). 9）.張迎輝等. 機器人用 RV 減速機針擺傳動嚙合剛度計算[J]. 大連交通大學學報,2010,(2). 10）. 陳世昌等. RV 減速機的功率流分析和設(shè)計研究[J]. 西安理工大學學報,2004,(2). 11）. 段欽華. RV 減速機的內(nèi)力矩、功率流和效率分析的新方法[J]. 機械設(shè)計,2002,(5). 12）. 李端玲等. 機器人用 RV 減速機的瞬心特性和受力分析[J]. 機械科學與技術(shù),2001,(6). 13）. 馮國強等. RV250AⅡ減速機動態(tài)特性測試分析[J]. 大連鐵道學院學報,1999,(2). 14）. 何衛(wèi)東等. RV 減速機樣機研制及試驗研究[J]. 大連鐵道學院學報,1999,(2). 15）. 葉偉昌主編.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001 16）. .璞良貴主編.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社,2004 17）. 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004 18）. 徐灝主編.機械設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社,1992 19）. 陳魁編著.試驗設(shè)計與分析(第 2 版) [M].北京：清華大學出版社,2005 20）. 中國重型機械研究院標準.減(增)速器試驗規(guī)范 Q/XZS××××-2007 21）. GB/T10095.1-2008 圓柱齒輪 精度制 第一部分：輪齒同側(cè)齒面偏差的定義和允許值 22）. GB/T10095.2-2008 圓柱齒輪 精度制 第二部分：徑向綜合偏差與徑向跳動的定義和允許值 23）. GB/Z18620.1-2008 圓柱齒輪 檢驗實施規(guī)范 第 1 部分：輪齒同側(cè)齒面的檢驗 24）. GB/Z18620.2-2008 圓柱齒輪 檢驗實施規(guī)范 第 2 部分：徑向綜合偏差、徑向跳動、齒厚和側(cè)隙的檢驗 25）. GB/Z18620.3-2008 圓柱齒輪 檢驗實施規(guī)范 第 3 部分：齒輪坯、軸中心距和軸線平行度的檢驗 26）. GB/Z18620.4-2008 圓柱齒輪檢驗實施規(guī)范第 4 部分齒面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點的檢驗 27）. GB/T6404.1-2005 齒輪裝置的驗收規(guī)范第一部分：空氣傳播噪聲的試驗規(guī)范 28）.GB/T6404.2-2005 齒輪裝置的驗收規(guī)范第二部分：驗收試驗中齒輪裝置機械振動的測定 29）. GB3785-83 聲級計電、聲性能及測量方法。 5.畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃(以周為單位)： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第 1 周 接受任務，查閱資料 第 2 周 查閱資料，撰寫開題報告 第 3 周 翻譯英文資料，撰寫開題報告 檢查開題報告、外 第 4 周 運動方案設(shè)計與論證 文翻譯 第 5 周 關(guān)鍵核心零部件精度分析與系統(tǒng)傳動誤差計算 第 6 周 關(guān)鍵核心零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計、擺線齒廓曲線設(shè)計 第 7 周 繪制關(guān)鍵核心零件三維圖 第 8 周 繪制關(guān)鍵核心零件三維圖 第 9 周 總圖設(shè)計 檢查總裝配圖 第 10 周 總圖設(shè)計 第 11 周 零件圖設(shè)計 第 12 周 零件圖設(shè)計 第 13 周 撰寫設(shè)計計算說明書 第 14 周 撰寫設(shè)計計算說明書 檢查零件圖 第 15 周 撰寫設(shè)計計算說明書 第 16 周 修改完善、打印、裝訂設(shè)計技術(shù)文件 答辯資格審查、答辯 檢查設(shè)計說明書、 使用說明書。呈交全部設(shè)計資料 教研室審查意見： 室主任 2014 年 月 日 院部審查意見： 教學院長 2014 年 月 日