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1、CAD/CAE/CAM理論與應(yīng)用一、初步設(shè)計(jì)11.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12.原始數(shù)據(jù)13.傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定1二、電動(dòng)機(jī)的選擇21.電動(dòng)機(jī)容量的選擇22.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇23.電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇2三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)31.傳動(dòng)比的分配32.各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算33.各軸功率計(jì)算34.各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算35.將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用:4四、傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)41.一級(jí)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42.擺線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算73.擺線齒輪三維建模8五、軸的設(shè)計(jì)131.曲柄軸的設(shè)計(jì)132.輸入軸的設(shè)計(jì)14六、減速箱的潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑及密封方式的設(shè)計(jì)151、齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇152、密封方式的選擇15七

2、、其他附件設(shè)計(jì)15八、運(yùn)動(dòng)仿真15九、設(shè)計(jì)心得19十、附圖及附表20參考文獻(xiàn)2829一、 初步設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（1） 功率P：約4.3kW；（2） 減速比i：81；（3） 輸出軸轉(zhuǎn)速n：5r/min；（4） 正反轉(zhuǎn)輸出回差：60arcsec；（5） 設(shè)計(jì)壽命：3000 小時(shí)；（6） 結(jié)構(gòu)尺寸不超過(guò)：380mm200mm；（7） 效率：大于85%；2. 原始數(shù)據(jù)表1-1 原始數(shù)據(jù)題號(hào)參數(shù)RV減速器設(shè)計(jì)功率P/kW4.3輸出軸轉(zhuǎn)速n/( r/min )5減速比i813. 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定圖1-1 RV傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1漸開(kāi)線中心輪 2漸開(kāi)線行星輪 3曲柄軸4擺線輪 5針齒 6輸出盤(pán) 7針齒殼（機(jī)架）

3、二、 電動(dòng)機(jī)的選擇按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓380V1. 電動(dòng)機(jī)容量的選擇根據(jù)給定條件可知工作計(jì)劃所需有效功率： （2-1）電動(dòng)機(jī)輸出功率公式為： （2-2）式中的為電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)軸的傳動(dòng)裝置總功率。，根據(jù)機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)附表A-5，取各效率分別為：（8級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)）、（滾子軸承）、（擺線齒輪單級(jí)傳動(dòng)）。則傳動(dòng)裝置的總效率為： （2-3）電動(dòng)機(jī)輸出功率為 （2-4）因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需大于即可，查表可選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率2. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇根據(jù)給定條件可知減速器輸出轉(zhuǎn)速為 （2-5）由于給定RV減速器總傳動(dòng)比為，因此計(jì)算得電動(dòng)機(jī)所需轉(zhuǎn)速應(yīng)為 （

4、2-6）綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，質(zhì)量及價(jià)格因素，為使傳動(dòng)裝置緊湊，決定采用同步轉(zhuǎn)速為的Y系列三向異步電動(dòng)機(jī)Y160M2-8，滿載轉(zhuǎn)速為。3. 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速，由電機(jī)產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M2-8。其主要性能如表2-1所示。表2-1 Y160M2-8型電動(dòng)機(jī)的主要性能型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(rmin-1)同步轉(zhuǎn)速(rmin-1)電動(dòng)機(jī)中心高 H/mm外伸軸直徑和長(zhǎng)度 D/mmE/mmY160M2-85.572075016042110三、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 傳動(dòng)比的分配RV減速器的總傳動(dòng)比為：分配傳動(dòng)裝置

5、各級(jí)傳動(dòng)比為：，為使針齒殼（機(jī)架）外形尺寸不至于過(guò)大，初選一級(jí)行星齒輪傳動(dòng)比，則擺線齒輪傳動(dòng)比2. 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算根據(jù)給定條件可知輸出軸轉(zhuǎn)速：，則：擺線齒輪轉(zhuǎn)速：；曲柄軸轉(zhuǎn)速：； 輸入軸轉(zhuǎn)速：； 3. 各軸功率計(jì)算由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)查得滾子軸承傳動(dòng)效率，8級(jí)斜齒輪傳動(dòng)效率，擺線齒輪單級(jí)傳動(dòng)，則總效率：； 曲柄軸功率：； 擺線齒輪功率：； 輸出軸功率：。4. 各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：；曲柄軸轉(zhuǎn)矩：； 擺線齒輪轉(zhuǎn)矩：； 輸出軸轉(zhuǎn)矩：； 5. 將上述計(jì)算結(jié)果匯總于下表，以備查用:表3-1 各軸的相關(guān)參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸曲柄軸擺線齒輪輸出軸轉(zhuǎn)速40516255功率P/kw4.8594.7134.5274.3

6、轉(zhuǎn)矩114.5277.88646.58213傳動(dòng)比2.532.41四、 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1. 一級(jí)直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇齒輪材料和熱處理、精度等級(jí)、齒輪齒數(shù)考慮到一級(jí)小齒輪與輸入軸為一體結(jié)構(gòu)，則選大、小齒輪材料均用38CrMoAIA，調(diào)質(zhì)后氮化，255321HBS，8級(jí)精度，軟齒面。選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù)，實(shí)際傳動(dòng)比。（2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，承載能力一般取決于齒面接觸強(qiáng)度，故按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 （4-1）確定式中各項(xiàng)數(shù)值：因載荷平穩(wěn)，可初選載荷系數(shù)；已知： （4-2）由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-6，選?。挥蓹C(jī)械設(shè)計(jì)表6-5，查得鍛鋼彈性系數(shù)；由

7、機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-14，查得；由式 （4-3）計(jì)算得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-13，查得；由式 （4-4） （4-5）計(jì)算得小、大齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-15查得，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-16d，按小齒輪齒面硬度255321HBS均值288HBS，在MQ線和ML線中間查得小齒輪接觸疲勞極限；同理，由圖6-16d查得大齒輪接觸疲勞極限，；取失效概率，則 （4-6） （4-7）取設(shè)計(jì)齒輪參數(shù)。將確定厚的各項(xiàng)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式，求得修正： （4-8）由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-3查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-7查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)表6-4查得；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-10查得；則 （4-9） （4-10）由于需要保證齒輪分布均勻，因此由

8、機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1，選取第一系列標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)齒輪主要幾何尺寸： （4-11）則小齒輪分度圓直徑為： （4-12）大齒輪分度圓直徑為： （4-13） 根據(jù)計(jì)算出來(lái)的最小可用直徑來(lái)計(jì)算齒寬為 （4-14）取， （3） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （4-15）計(jì)算當(dāng)量齒輪端面重合度由機(jī)械設(shè)計(jì)可知：由機(jī)械設(shè)計(jì)式6-13，得： （4-16）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-19、圖6-20按查得：，；，；由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-21查得，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖6-22c，按小齒輪齒面硬度255321HBS均值288HBS，在MQ線上查得；同理，由圖6-22c查得，；?。?（4-17） （4-18）將確定出的各項(xiàng)數(shù)值代入彎曲強(qiáng)度檢核公式，得 （4-19

9、） （4-20）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。2. 擺線齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇齒輪材料和熱處理、精度等級(jí)、齒輪齒數(shù)為了提高承載能力，并使結(jié)構(gòu)緊湊，擺線輪、針齒銷(xiāo)、針齒套、柱銷(xiāo)、柱銷(xiāo)套均選用軸承鋼GCr15，熱處理硬度取5862HRC。由于本設(shè)計(jì)里輸入端為輸入齒輪，輸出端為軸， RV減速器減速比為,因此減速器速比值，根據(jù)公式 （4-21）可計(jì)算出針輪齒數(shù)，即擺線輪齒齒數(shù)為。（2） 擺線針輪傳動(dòng)的基本參數(shù)擺線針輪傳動(dòng)是以、作為基本參數(shù)，將其他各參數(shù)盡可能化為、及的函數(shù)，在此引用一下兩個(gè)參數(shù)： 短幅系數(shù) （4-22）的取值不同，擺線輪的齒形就不同，會(huì)影響傳動(dòng)的性能指標(biāo)，所以這是一個(gè)很重要的系數(shù)。值既

10、不宜取得過(guò)大，也不能取得過(guò)小。比較合理的值應(yīng)通過(guò)整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)確定，其推薦用值列于表4-1：表4-1 短幅系數(shù)推薦用值根據(jù)擺線輪齒齒數(shù)，初選。 針徑系數(shù) （4-23）時(shí)，針齒間沒(méi)有間隙，為保證針齒與針齒殼的強(qiáng)度，針徑系數(shù)一般不小于1.251.4?？紤]到針齒彎曲強(qiáng)度，的最佳范圍為，最大不超過(guò)4。針徑系數(shù)的推薦值列于表4-2：表4-2針徑系數(shù)推薦用值根據(jù)針輪齒數(shù)，初選根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 （4-24）可計(jì)算得；則根據(jù)公式（4-22）和（4-23），可計(jì)算得中心距，取，由齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-53可查得，由于， 因此該尺寸合理，不會(huì)發(fā)生頂切。再根據(jù)圓整后的，可計(jì)算出，均符合要求。由可得擺線齒輪齒寬，由于需要

11、安裝軸承，因此齒寬需不小于軸承寬度，最終得。3. 擺線齒輪三維建模本設(shè)計(jì)里的其中一個(gè)難點(diǎn)是用CATIA繪制出RV減速器的擺線齒輪。由于CATIA沒(méi)有自帶的齒輪庫(kù)和齒輪生成器，因此只能利用零件模塊繪制齒輪，若利用繪制漸開(kāi)線齒輪的方法來(lái)畫(huà)擺線齒輪，將會(huì)需要幾十個(gè)點(diǎn)和樣條線才能畫(huà)出比較規(guī)范的輪廓，這樣計(jì)算量及操作量很大，修改麻煩，不予以考慮，因此在這里我利用CATIA的宏命令來(lái)繪制擺線齒輪。首先確定好擺線齒輪短幅外擺線的參數(shù)方程，即式（4-25）和式（4-26）： （4-25） （4-26）在這里可以知道需要前面計(jì)算的、這幾個(gè)參數(shù)由上述計(jì)算可知：、；則代入式（4-25）和式（4-26）可得 （4-2

12、7） （4-28）在CATIA安裝文件夾B20win_b64codecommand中找到GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件，如圖4-1可以看到有A、B、C三列數(shù)據(jù)，分別為X、Y、Z的坐標(biāo)。圖4-1 GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件圖新建一個(gè)Excel表格，將式（4-27）和式（4-28）以分別填入A1、B1中，在D列填充以0為初始值，30為最終值，差值為0.1的等差序列，再將 A1、B1中的參數(shù)替換成D1的數(shù)值，C列數(shù)值全為0，即以0.1的間隔來(lái)給擺線齒輪的短幅外擺線取點(diǎn)，再用樣條線連接起來(lái)，形成較為精準(zhǔn)的短幅外擺線；最后，

13、利用填充命令，填充X、Y點(diǎn)數(shù)值，形成301個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，如圖4-2。圖4-2 數(shù)據(jù)填充接下來(lái)將填充得到的301個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)復(fù)制進(jìn)GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件中；圖4-3 數(shù)據(jù)復(fù)制打開(kāi)CATIA軟件，新建一個(gè)part，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊；圖4-4 新建零件選擇GSD_PointSplineLoftFromExcel.xsl文件中的視圖選項(xiàng)卡（微軟2010版本），點(diǎn)擊“宏”圖4-5 宏在彈出的對(duì)話框中選擇“Feuil1.Main”，單擊“執(zhí)行”后在對(duì)話框內(nèi)填寫(xiě)“3”，單擊“確定”，即可自動(dòng)根據(jù)301個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在CATIA中生成點(diǎn)和樣條曲線。 圖4-6 宏對(duì)話框 圖4

14、-7 選擇對(duì)話框圖4-8 坐標(biāo)點(diǎn)及樣條線由于宏命令能生成的坐標(biāo)點(diǎn)有限，不能完全生成完整的短幅外擺線，只能通過(guò)生成一段短幅外擺線，再通過(guò)陣列來(lái)做出完整的短幅外擺線。將坐標(biāo)點(diǎn)隱藏，在XY平面上過(guò)原點(diǎn)繪制一條與Y軸夾角為10的線段及一條過(guò)原點(diǎn)與 夾角為的線段，然后進(jìn)入創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)，利用“分割”命令切出一個(gè)齒的短幅外擺線； 圖4-9 繪制分割線 圖4-10 分割短幅外擺線利用旋轉(zhuǎn)命令，將切出的一個(gè)齒的短幅外擺線繞Z軸旋轉(zhuǎn)，勾選“確定后重復(fù)對(duì)象”復(fù)選框，確定后在對(duì)話框輸入29，勾選“相對(duì)”復(fù)選框，點(diǎn)擊確定生成各段短幅外擺線，再用接合命令將每一段短幅外擺線接合起來(lái)，最終生成擺線齒輪的短幅外擺線。 圖4-

15、11 旋轉(zhuǎn)短幅外擺線 圖4-12 重復(fù)命令圖4-13 接合短幅外擺線依照上述步驟生成了擺線齒輪的短幅外擺線，但是這不是我們最終需要的曲線，擺線齒輪的齒形輪廓稱(chēng)為齒廓線，是針齒沿著短幅外擺線移動(dòng)一周時(shí)，針齒最靠近擺線齒輪圓心的那個(gè)點(diǎn)所生成的曲線，因此短幅外擺線與齒廓線的各個(gè)點(diǎn)的最小距離即為針齒半徑，在CATIA里可以通過(guò)短幅外擺線來(lái)生成齒廓線。由于CATIA里的創(chuàng)成式外形曲線模塊里的偏移命令只能用于曲面，因此我們先將短幅外擺線拉升一定的長(zhǎng)度，形成短幅外擺面，由于前面計(jì)算得擺線齒輪齒寬，因此直接拉伸即可；圖4-14 拉伸短幅外擺線然后通過(guò)“偏移”命令來(lái)生成齒廓面，由上面計(jì)算簡(jiǎn)化得針齒半徑，因此將短

16、幅外擺線像圓心偏移，即可得到齒寬為的齒廓曲面；圖4-14 偏移短幅外擺線生成齒廓曲面后，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊，利用封閉曲面命令，將偏移出來(lái)的齒廓曲面封閉起來(lái)，再將多余的點(diǎn)線面隱藏起來(lái)，至此擺線齒輪大致外形建模完成。圖4-15 封閉曲面圖4-16 擺線齒輪模型五、 軸的設(shè)計(jì)1. 曲柄軸的設(shè)計(jì)（1） 總結(jié)以上數(shù)據(jù)：表5-1 曲柄軸的參數(shù)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速壓力角4.713277.848162（2） 選擇軸的材料軸的材料選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-1查得：，根據(jù)表8-3，?。?） 初步確定軸的直徑由公式初步估算軸的最小直徑為：軸的最小直徑就是所安裝軸承的內(nèi)徑，因此同時(shí)選取30206圓錐滾子

17、軸承，其基本尺寸為，因此最小軸徑為。（4） 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度軸段和軸段為安裝軸承段，直徑應(yīng)與所選軸承內(nèi)徑一樣大，則，由于軸段僅需安裝軸承，因此長(zhǎng)度與軸承內(nèi)圈寬度一樣，為；軸段為正齒輪安裝軸，因此軸段開(kāi)有花鍵，便于與正齒輪連接，此外還需安裝軸承，在軸承和正齒輪之間還有輸出軸和主軸承，也即安裝軸承外圈的軸體，厚度為，軸承預(yù)留間隙為因此軸段的長(zhǎng)度為，其中軸段前端處為卡環(huán)位置； 軸段和軸段為曲柄所在段，這兩段直徑長(zhǎng)度一樣，但是軸線各偏離軸段軸線，這兩段也需要安裝圓柱滾子軸承，為了方便軸段和軸段上的圓柱滾子軸承內(nèi)圈的安裝拆卸，軸段和軸段的半徑不得大于，即不能超過(guò)，根據(jù)需要選取圓柱滾子軸承，其基本尺

18、寸為，因此軸段和軸段的軸徑為，長(zhǎng)度；軸段其實(shí)就是兩個(gè)曲柄之間的間距，為了不讓兩個(gè)擺線齒輪相互摩擦，設(shè)置軸段長(zhǎng)度為，軸徑為。軸各段直徑和長(zhǎng)度至此已初步確定，曲柄軸總長(zhǎng)為。 圖5-1 曲柄軸2. 輸入軸的設(shè)計(jì)（1） 總結(jié)以上數(shù)據(jù)：表5-2 輸入軸的參數(shù)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速壓力角4.859114.576405（2） 選擇軸的材料軸的材料選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。其機(jī)械性能由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-1查得：，根據(jù)表8-3，取（3） 初步確定軸的直徑由公式初步估算軸的最小直徑為：由于輸入軸的內(nèi)部還需有安裝電動(dòng)機(jī)的槽，因此還需計(jì)算上電動(dòng)機(jī)輸出軸的尺寸，因此初選； （4） 確定軸的直徑和長(zhǎng)度輸入軸需要齒輪來(lái)將輸入的動(dòng)力傳遞給正

19、齒輪，由于輸入齒輪的分度圓直徑，齒頂圓直徑，因此將輸入軸直接做成齒輪軸，則輸入軸齒輪部分直徑為，連接電機(jī)部分直徑；由于輸入軸幾乎貫穿整個(gè)RV減速器，因此軸的長(zhǎng)度需在曲柄軸的基礎(chǔ)上再加上支撐法蘭的厚度，主軸承為分離型角接觸球軸承，型號(hào)為，其基本尺寸為，因此軸長(zhǎng)為，其中齒輪部分長(zhǎng)度為。 圖5-2 輸入軸六、 減速箱的潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑及密封方式的設(shè)計(jì)1、 齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇根據(jù)浸油齒輪的最大圓周速度，則軸承潤(rùn)滑方式采用脂潤(rùn)滑。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14-2，選用鈉基潤(rùn)滑脂ZN-2（GB/T492-1989）。2、 密封方式的選擇機(jī)架的密封采用骨架油封密封，其基本尺寸如表6-1；表6-1 高速

20、軸骨架油封軸徑34038020七、 其他附件設(shè)計(jì)定位銷(xiāo)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-2，選取圓柱銷(xiāo)八、 運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真是對(duì)組裝好的三維模型進(jìn)行仿真，以便觀察其運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)模式。首先需要知道的是該變速器的固定件，原動(dòng)件，被動(dòng)件及自由度。本次仿真將變速器殼體當(dāng)作固定件，以輸入軸為原動(dòng)件，從而帶動(dòng)正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而正齒輪通過(guò)花鍵與凸輪軸連接起來(lái)，帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于凸輪軸的兩個(gè)偏心輪通過(guò)圓柱滾子軸承連接在兩個(gè)擺線齒輪上，因此在凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，兩個(gè)擺線齒輪也會(huì)跟著凸輪軸進(jìn)行交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)擺線齒輪上的齒和殼體壁相互嚙合，由于殼體為固定件，因此擺線齒輪相對(duì)于殼體運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)凸輪軸繞擺線齒輪中心轉(zhuǎn)動(dòng)，最

21、終帶動(dòng)通過(guò)軸承連接在凸輪軸上的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。圖8-1 結(jié)構(gòu)圖根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)，首先在CATIA裝配圖里將與外殼固定的部件進(jìn)行剛性接合，如骨架油封，7654B角接觸球軸承的外圈。圖8-2 外殼與骨架油封、軸承外圈的剛性接合接著就是輸入軸與正齒輪的齒輪接合，由于正齒輪與凸輪軸之間為剛性接合，因此在這里也可以將凸輪軸代替正齒輪來(lái)進(jìn)行齒輪接合。在CATIA里每創(chuàng)建一個(gè)齒輪接合都需要兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合，且這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合必須是在同一個(gè)零件上創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)接合，縱觀整個(gè)減速器，可知輸入軸與輸出軸之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸也與輸出軸有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在這里將輸入軸和凸輪軸均與輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)接合，得到兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接合，再通過(guò)齒輪接合將這兩

22、個(gè)旋轉(zhuǎn)接合結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)齒輪接合，另外兩條凸輪軸也需要重復(fù)以上步驟與輸入軸建立齒輪接合。圖8-3 輸入軸、凸輪軸與輸出軸的相對(duì)位置圖8-4 齒輪接合設(shè)置對(duì)話框圖8-5 齒輪接合與旋轉(zhuǎn)接合齒輪接合創(chuàng)建完成后，需要將和曲柄軸連接在一起的零件利用剛性接合連接起來(lái)，使得在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真的時(shí)候，齒輪、卡環(huán)和曲柄軸同步運(yùn)動(dòng)。圖8-6 正齒輪、卡環(huán)與輸出軸的剛性接合由于輸入軸與輸出軸、支撐法蘭、殼體、角接觸球軸承均有相對(duì)旋轉(zhuǎn)，而在前面已經(jīng)有創(chuàng)建輸入軸與輸出軸的旋轉(zhuǎn)接合，因此若要將輸入軸、輸出軸與殼體連接起來(lái)，則可以創(chuàng)建輸入軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合，或者創(chuàng)建輸出軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合，以實(shí)現(xiàn)輸入軸、輸出軸與殼體三者之

23、間的旋轉(zhuǎn)。圖8-7 輸出軸與殼體的旋轉(zhuǎn)接合接下來(lái)則將與凸輪軸過(guò)盈接合的圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承進(jìn)行剛性接合，由于本裝配是將軸承的內(nèi)外圈、滾子、保持架先進(jìn)行部分裝配，然后再進(jìn)行整體裝配，因此導(dǎo)入后系統(tǒng)默認(rèn)子裝配里的零件均為剛性接合，若要將內(nèi)外圈分開(kāi)分別與相鄰過(guò)盈部件進(jìn)行剛性接合，則可在裝配文件名上右鍵，選擇“* 對(duì)象柔性/剛性子裝配”來(lái)轉(zhuǎn)換裝配性質(zhì)，然后就可以分別將內(nèi)外圈與其接觸零件進(jìn)行剛性接合；另外一種方法則可將軸承當(dāng)作一個(gè)整體，與內(nèi)/外圈接觸零件進(jìn)行剛性接合，則與外/內(nèi)接觸零件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)接合，也可實(shí)現(xiàn)軸承裝配運(yùn)動(dòng)。本仿真里由于計(jì)算機(jī)性能有限，為了減少仿真數(shù)據(jù)計(jì)算，降低電腦負(fù)荷，則將軸承隱藏起

24、來(lái)，不加入仿真運(yùn)動(dòng)里，直接在凸輪軸與兩個(gè)擺線齒輪之間創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)接合。圖8-8 轉(zhuǎn)換裝配性質(zhì)圖8-9 凸輪軸與擺線齒輪之間的旋轉(zhuǎn)接合接下來(lái)創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的運(yùn)動(dòng)接合，由于擺線齒輪的中心點(diǎn)與輸入軸的軸線有一個(gè)固定的偏心距，因此擺線齒輪的運(yùn)動(dòng)軌跡則是以偏心距為半徑，繞輸入軸軸線旋轉(zhuǎn)的一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，因此在輸入軸軸線某一平面上作以偏心距為半徑的一個(gè)圓，再在擺線齒輪中心點(diǎn)同一平面創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)，使得在裝配體中點(diǎn)位于圓周線上；以上步驟完成后就可以創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的運(yùn)動(dòng)接合，選擇“點(diǎn)曲線接合”命令，分別選擇點(diǎn)與圓，則可創(chuàng)建輸入軸與兩個(gè)擺線齒輪之間的點(diǎn)線接合。圖8-10 創(chuàng)建點(diǎn)與圓圖8-11

25、輸入軸與擺線齒輪之間的點(diǎn)曲線接合最后一步則是創(chuàng)建擺線齒輪與柱銷(xiāo)的嚙合運(yùn)動(dòng)，本減速器將柱銷(xiāo)與殼體做成一體，因此需要?jiǎng)?chuàng)建擺線齒輪與殼體的嚙合運(yùn)動(dòng)；由于擺線齒輪的齒廓與柱銷(xiāo)圓周線相切，則可看成擺線齒輪與柱銷(xiāo)進(jìn)行滑動(dòng)曲線接合，因此提取擺線齒輪齒廓線，再在同一平面創(chuàng)建一個(gè)與柱銷(xiāo)半徑一樣的圓，使得兩條曲線始終相切。圖8-12 擺線齒輪與殼體之間的滑動(dòng)曲線接合至此，該減速器運(yùn)動(dòng)仿真約束部分已經(jīng)完成，裝配體自由度為2。接下來(lái)只需要添加一個(gè)運(yùn)動(dòng)命令和一個(gè)固定零件，使得裝配體自由度變?yōu)?，即可完成仿真，命令可以是旋轉(zhuǎn)接合的命令，也可以是點(diǎn)曲線接合等的命令，在這里有一點(diǎn)需要注意的是，添加齒輪接合命令時(shí)，需要先將齒輪

26、接合命令的兩個(gè)子旋轉(zhuǎn)接合的其中一個(gè)添加旋轉(zhuǎn)命令，然后才能添加齒輪接合命令。圖8-13 添加驅(qū)動(dòng)命令及固定零件九、 設(shè)計(jì)心得十、 附圖及附表圖10-1 RV減速器裝配圖前端圖10-2 RV減速器裝配圖后端圖10-3 RV減速器裝配爆炸圖圖10-4 擺線齒輪圖10-5 減速器殼體圖10-6 曲柄軸圖10-7 正齒輪圖10-8 輸入軸圖10-9 輸出軸正面圖10-10 輸出軸反面圖10-11支撐法蘭圖10-12卡環(huán)圖10-13 RV減速器裝配二維圖圖10-14 輸出軸二維圖圖10-15 輸入軸二維圖圖10-16 減速器殼體二維圖圖10-17 擺線齒輪1二維圖圖10-18 擺線齒輪2二維圖圖10-19

27、 凸輪軸二維圖圖10-20 支撐法蘭二維圖圖10-21 正齒輪二維圖圖10-22 軸承卡環(huán)二維圖圖10-23 正齒輪卡環(huán)二維圖圖10-24 定位銷(xiāo)二維圖參考文獻(xiàn)1 朱玉.機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012.32 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.潤(rùn)滑與密封M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004.13 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.齒輪機(jī)構(gòu)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.14 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.軸承M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.15 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.聯(lián)接與緊固M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.16譚慶昌.趙洪志.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2008.37 孫恒.陳作模.葛文杰.機(jī)械原理（第八版）M.北京:高等教育出版社,2013.58 朱孝錄.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.79JB/T 2982-94,擺線針輪減速機(jī)S.10滕獻(xiàn)銀 李克旺 趙新華擺線齒輪齒廓展成的CAD研究A滕獻(xiàn)銀.三葉擺線型泵用葉片廓線的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)模擬研究 J .機(jī)械設(shè)計(jì),2002,19(2):41-42.有效功率減速比輸出軸轉(zhuǎn)速效率