论文总字数：18177字

摘 要

介绍了一种新型大传动比摆线钢球行星传动减速器。该减速器体积小，结构简单，效率高，操作灵活，噪音低，抗冲击，成本低。一级减速器有三个主要部件。第一部分是与机架连接的固定盘，其端面为闭合的短幅内摆线槽；第二部分是安装在输入轴偏心盘上的活动盘，固定盘的另一侧是与固定盘摆线槽共轭的另一封闭短幅外摆线槽，两槽之间等距排列的钢球是机构的第三部分。

根据传动原理，设计了减速器的结构，绘制了减速器的总体图。在完成减速器的总体设计后，对减速器主要部件的应力和强度进行了分析计算。

关键词：外摆线;内摆线;偏心;传动原理;结构设计

The design and analyze of a new energy reducer

Abstract

A new type of cycloid steel ball planetary transmission reducer with large transmission ratio is introduced. The reducer is small in size, simple in structure, high in efficiency, flexible in operation, low in noise, impact resistance and low in cost. The first stage reducer has three main components. The first part is the fixed disk connected with the frame, the end face of which is a closed short amplitude inner cycloid groove; the second part is the movable disk installed on the eccentric disk of the input shaft, the other side of the fixed disk is another closed short amplitude outer cycloid groove conjugate with the cycloid groove of the fixed disk, and the steel balls arranged equidistant between the two grooves are the third part of the mechanism.

According to the transmission principle, the structure of the reducer is designed and the overall diagram of the reducer is drawn. After completing the overall design of the reducer, the stress and strength of the main parts of the reducer are analyzed and calculated.

Key words : epicycloids; hypocycloid; eccentric;driving principle;structure design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景和实际意义 1

1.1.1背景 1

1.1.2 意义 2

1.1.3 目的 3

1.2 关键技术 3

1.2.1机构设计与整机建立； 3

1.2.2计算机软件的应用 4

1.3 摆线钢球行星减速器的发展与现状 5

第二章 摆线钢球行星减速器传动原理 7

2.1 摆线齿廓的形成 7

2.1.1 第一种形成外摆线与短幅外摆线的方法 7

2.2 摆线的参数方程 8

2.2.1外摆线的参数方程 8

2.2.2短幅外摆线的参数方程 9

2.2.3内摆线参数方程 10

2.2.4 短幅内摆线参数方程 11

2.3 摆线钢球机构实现定比传动原理 11

2.4 摆线钢球行星减速器的基本结构型式 13

2.5 摆线方程的确定 15

第三章 减速机整体设计 16

3.1 减速机整体机械结构设计 16

3.1.1 轴 16

3.1.2 摆线盘 17

第四章 摆线钢球行星减速器具体数值设计 19

4.1 基本参数的选择 19

4.1.1 选择参数需要的基础理论 19

4.1.2滚圆半径 20

4.1.3 值 20

4.2 基本尺寸的几何关系 21

4.3 摆线方程的选定 22

4.4 整机数据的具体计算 25

4.4.1已知的数据 25

4.4.2 其他数据的推导 25

第五章 基于SolidWorks摆线盘三维造型 28

5.1 三维造型简述 28

5.1.1 实体造型 28

5.1.2 特征的含义 28

第六章 减速机的力学分析 29

6.1 减速机受力分析与计算 29

6.1.1 力学模型建立和钢球纯滚动条件 29

6.1.2 钢球对摆线盘的作用力Pi的计算 30

6.1.3 W机构处钢球对摆线盘的作用力Qi的计算 31

6.1.4 转臂轴承驱动力R的计算 31

结论 33

参考文献(References) 34

附录 摆线盘 35

致谢 36

绪论

课题的背景和实际意义

随着时代发展，我们对机械设备的要求也越来越高。高性能的减速器这一重要传动装置便是其中之一。设计减速器的基本要求是在保证合理的传动比的同时，尽量去增大传力矩。

1.1.1背景

减速器在大多数机械装置中是不可或缺的。在各行各业都有着减速器的身影出现。减速器常常被用在低转速大扭矩的传动设备，从内燃机或其它高速运转得到动力通过限速器的传动轴上齿数少的啮合传动轴上齿数多的大齿轮来改变传动比从而降低输出速度增大扭矩。

其主要作用有两个：

1）降低输出速度；

2）提高输出扭矩。

最后从减速器的分类上来看，一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。

在性能上可以列表比较如下：

在国外的减速器中，德国、丹麦和日本技术领先，特别在材料和制造工艺方面优势很大。减速器工作可靠性好，使用寿命长。不过，其传动形式仍然以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未完全解决好。^[1]国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小、传动比大而机械效率过低等问题。另外，材料品质和工艺水平上还比较薄弱，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。^[1]

总的来说，当前减速器普遍存在着体积、重量、传动比大最终造成了机械效率过低的问题。

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