四川擺線針輪減速機(jī)_四川擺線針輪減速機(jī)廠家

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RV減速器虛擬樣機(jī)的建模
3.1 RV減速器虛擬樣機(jī)的幾何建模
3.1.1基于特征的參數(shù)化建模
一、參數(shù)化造型技術(shù)
參數(shù)化技術(shù)以一種全新的思維和方式進(jìn)行產(chǎn)品的造型、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和修改設(shè)計(jì)，是指設(shè)于對(duì)象的結(jié)構(gòu)形狀比較確定，可以用
一組參數(shù)來(lái)定義幾何圖形（體素）的尺寸數(shù)值并約束尺寸的關(guān)系，為設(shè)計(jì)者進(jìn)行幾何造型提供條件。參數(shù)與設(shè)計(jì)對(duì)象的控
制尺寸有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動(dòng)的影響，所以也稱為參數(shù)化尺寸驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化技術(shù)以其強(qiáng)有力的草
圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改等功能，成為初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模（實(shí)體造型）及修改設(shè)計(jì)、系列化設(shè)計(jì)、多方案比較和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
的有效手段。
參數(shù)化設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是，通過(guò)說(shuō)明產(chǎn)品的幾何組成要素之間的幾何特征及其相互位置關(guān)系，定義一類形狀或結(jié)構(gòu)相似的幾
何實(shí)體，該類實(shí)體的實(shí)例由一組特定的幾何約束值確定。由此，參數(shù)化實(shí)體模型是由幾何模型和幾何約束模型兩部分組
成。完備的約束模型通過(guò)尺寸對(duì)幾何形狀的某些控制元素加以約束，構(gòu)成對(duì)幾何形體數(shù)據(jù)的唯一而完整的表示。在產(chǎn)品的
幾何形狀修改和重建時(shí)，可以通過(guò)幾何約束建立尺寸與幾何定義變量之問(wèn)的約束方程組，求解約束方程組以實(shí)現(xiàn)尺寸變化
到幾何改變的傳遞。
參數(shù)化造型是參數(shù)化技術(shù)在幾何造型中的具體應(yīng)用，使用約束來(lái)定義和修改幾何模型，約束包括尺寸約束、拓?fù)浼s束和工
程約束（如應(yīng)力、性能等），這些約束反映了設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素。
通常，參數(shù)化特征造型方法包括兩種方式：
1.尺寸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又稱參數(shù)化造型系統(tǒng)，它不考慮工程約束，只考慮幾何尺寸及拓?fù)洹?br /> 2.變量設(shè)計(jì)系統(tǒng)考慮所有約束，通過(guò)求解一組約束方程組來(lái)確定產(chǎn)品的形狀和尺寸。約束與尺寸可以是幾何關(guān)系也可以是
工程計(jì)算關(guān)系。變量設(shè)計(jì)可應(yīng)用于公差分析、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等。
二、基于特征的參數(shù)化造型
將參數(shù)化造型的思想和特征造型的思想有機(jī)地結(jié)合到一起，用尺寸驅(qū)動(dòng)或變量設(shè)計(jì)的方法定義特征并進(jìn)行類似的操作，這
樣就形成了參數(shù)化特征造型。由于特征全部用參數(shù)化定義，因此對(duì)形狀、尺寸、公差、表面粗糙度等均可隨時(shí)修改和更
新，最終達(dá)到修改設(shè)計(jì)的目的。參數(shù)化方法使設(shè)計(jì)者構(gòu)造幾何模型時(shí)可以集中于概念設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮創(chuàng)造性，
提高設(shè)計(jì)效率，基于特征的技術(shù)包含了零件的制造加工信息，為設(shè)計(jì)考提供了符合人們思維習(xí)慣的設(shè)計(jì)環(huán)境，二者有機(jī)結(jié)
合起來(lái)進(jìn)行實(shí)體造型將極大地提高，受計(jì)效率。
基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化的前提。傳統(tǒng)的二維圖板式制圖注定沒(méi)計(jì)與造型永遠(yuǎn)是完全脫節(jié)的兩部分。
而UG具有強(qiáng)大的基于特征的參數(shù)化造型功能，道模和修改方便快捷，所以本課題運(yùn)用UG的目的不僅是要完成幾何建模，同
時(shí)要立足于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)解決問(wèn)題以及后期與ADAMS組合起來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化。
3.1.2 RV減速器的結(jié)構(gòu)分析
本課題研究的減速器型號(hào)為RV-6AⅡ，用于120kg點(diǎn)焊機(jī)器人上，其額定工況是輸入轉(zhuǎn)速1500r/min，負(fù)載為58N·m，下圖為
利用UG生成的該型號(hào)RV減速器的圖，主要由齒輪軸、行星輪、曲柄軸、轉(zhuǎn)臂軸承、擺線輪、針輪、剛性盤(pán)及輸出盤(pán)等
零部件組成。
一、零部件介紹
(l）齒輪軸：齒輪軸用來(lái)傳遞輸入功率，且與漸開(kāi)線行星輪互相嚙合。
(2）行星輪：它與轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）固聯(lián)，兩個(gè)行星輪均勻地分布在一個(gè)圓周上，起功率分流的作用，即將輸入功率分成兩
路傳遞給擺線針輪行星機(jī)構(gòu)。
(3）轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）H：轉(zhuǎn)臂是擺線輪的旋轉(zhuǎn)軸。它的一端與行星輪相聯(lián)接，另一端與支撐圓盤(pán)相聯(lián)接，它可以帶動(dòng)擺線輪
產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，而且又支撐擺線輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。
（4）擺線輪（RV齒輪）：為了實(shí)現(xiàn)徑向力的平衡在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，一般應(yīng)采用兩個(gè)完全相同的擺線輪，分別安裝在曲柄軸
上，且兩擺線輪的偏心位置相互成180°。
（5）針輪：針輪與機(jī)架固連在一起而成為針輪殼體，在針輪上安裝有30個(gè)針齒。
（6）剛性盤(pán)與輸出盤(pán)：輸出盤(pán)是RV型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與外界從動(dòng)工作機(jī)相聯(lián)接的構(gòu)件，輸出盤(pán)與剛性盤(pán)相互聯(lián)接成為一個(gè)整體，
而輸出運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。在剛性盤(pán)上均勻分布兩個(gè)轉(zhuǎn)臂的軸承孔，而轉(zhuǎn)臂的輸出端借助于軸承安裝在這個(gè)剛性盤(pán)上。
二、傳動(dòng)原理
圖3-2是RV傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。它由漸開(kāi)線圓柱齒傳輸線行星減速機(jī)構(gòu)和擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成。漸開(kāi)線行星齒輪3與曲
柄軸2連成一體，作為擺線針輪傳動(dòng)部分的輸入。如果漸開(kāi)線中心齒輪1順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，那么漸開(kāi)線行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同
時(shí)還有逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，并通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺線輪作偏心運(yùn)動(dòng)，此時(shí)擺線輪在其軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還將在針齒的作用下反向
自轉(zhuǎn)，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)通過(guò)曲柄軸將擺線輪的轉(zhuǎn)動(dòng)等速傳給輸出機(jī)構(gòu)。
為計(jì)算RV傳動(dòng)的傳動(dòng)比，將上述的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖用圖3-3所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖代替。該機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖包括兩個(gè)簡(jiǎn)單行星機(jī)構(gòu)：x1和x2。輸
出件A為中心輪1，輸出件B為輸出盤(pán)6，且有ω6=ω4。支承件E為針輪7，漸開(kāi)線行星輪2與轉(zhuǎn)臂（曲柄軸）3均為輔助件d。
RV傳動(dòng)過(guò)程剖析
1.第一級(jí)減速的形成
執(zhí)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪軸傳遞給兩個(gè)漸開(kāi)線行星輪，進(jìn)行第一級(jí)減速。
2.第二級(jí)減速的形成
行星輪的旋轉(zhuǎn)通過(guò)曲柄軸帶動(dòng)相距180°的擺線輪，從而生成擺線輪的公轉(zhuǎn)；同時(shí)由于擺線輪在公轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)受到固定于針
齒殼上的針齒的作用力而形成與擺線輪公轉(zhuǎn)方向相反的力矩，也造就了擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣完成了第二級(jí)減速。
3.運(yùn)動(dòng)的輸出
通過(guò)兩個(gè)曲柄軸使擺線輪與剛性盤(pán)構(gòu)成平行四邊形的等角速度輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的轉(zhuǎn)動(dòng)等速傳遞給剛性盤(pán)及輸出盤(pán)。
3.1.3 RV減速器的參數(shù)化建模
UC的基于特征的參數(shù)化造型功能為RV減速器的幾何建模提供了可靠的保證，也為后續(xù)的仿真和優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在
建造每個(gè)零件時(shí)比較重要卻往往易忽視的一點(diǎn)是進(jìn)行材料屬性的定義，比如密度和彈性模量，因?yàn)樵诤罄m(xù)分析中要用到這
些屬性，同時(shí)UG與ADAMS和ANSYS的無(wú)縫鏈接可以讓這些屬性參數(shù)實(shí)現(xiàn)通訊。
下面僅就具有代表性且較復(fù)雜的關(guān)鍵零件一一擺線輪來(lái)簡(jiǎn)述一下參數(shù)化建模的方法。RV減速器的第二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)采用
圓柱面針齒與具有短幅外擺線等距曲線齒面的擺線輪相嚙合，擺線輪齒面形狀復(fù)雜，但對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的承載能力與壽命有極
大的影響，因此齒面的造型極為重要。擺線輪齒廓形狀可由其曲線齒廓方程直接生成。
擺線輪齒廓形狀曲線表達(dá)式：