畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)
作 者:
學(xué) 號：
系：
機(jī)械工程系
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動化
題 目:
3K行星齒輪傳動設(shè)計
講師
指導(dǎo)者：
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
評閱者：
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
年 月
畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要
本課題主要是為了加強(qiáng)自身了解國內(nèi)外傳動機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)自己所學(xué)的知識，按照要求設(shè)計一個行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)。本文較詳細(xì)地討論了行星齒輪傳動的發(fā)展概況，其結(jié)構(gòu)組成和設(shè)計計算，強(qiáng)度的校核，結(jié)構(gòu)設(shè)計等，分析了傳動條件，導(dǎo)出了傳動比、鄰接條件、同心條件、安裝條件的計算公式，探討了變位法改善嚙合性能和修復(fù)嚙合齒輪副。本文采用了3K(Ⅱ)型行星齒輪進(jìn)行設(shè)計。它是一項較新型行星齒輪傳動，目前該項傳動新技術(shù)我國齒輪傳動中已獲了日益廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 行星齒輪 變位 傳動機(jī)構(gòu)
畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要
Title The design of the planetary gear transmission
Abstract
This issue is mainly to strengthen our understanding of the development of domestic and international architacture and to design a planetary gear according to our learned knowledge. This article discusses the development of planetary gear in detail,and its structure composition and design calculations,strength checking,architectural design,analyses the driving conditions,deduces the formula of the gear ratio,adjacency condition, concentric conditions and installation conditions ,and explores the deflection method to improve performance and fix meshing gears. In this paper, I select the 3K (Ⅱ)-type planetary gear to design. It is a relatively new type of planetary gear transmission, the current of the drive gear in our new technology has been increasingly widely used.
Keywords planetary gear deflection architacture
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動化
設(shè)計(論文)題目：
3K行星齒輪傳動設(shè)計
指 導(dǎo) 教 師:
年 3 月 19 日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
一、 發(fā)展概況
世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如日本、德國、英國、美國和俄羅斯等，對行星齒輪傳動的應(yīng)用、生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳動性能，傳動功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的行星傳動技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動、行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現(xiàn)代化的機(jī)械傳動設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自20世紀(jì)60年代以來，我國才開始對行星齒輪傳動進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計理論方面，還是在試制和應(yīng)用實踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。近20多年來，尤其是我國改革開放以來，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展，我國已從世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)過我國機(jī)械科技人員不斷積極的吸收和消化，與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn)，使我國的行星傳動技術(shù)有了迅速的發(fā)展[1-8]。
二、 行星齒輪減速器類型
在較常見的行星齒輪傳動中，一般有2K-H、K-H-V型和3K型三種基本的傳動類型。原則上，它們都可以用來做成行星齒輪減速器。但是，由于選取不同的傳動類型而制作出來的行星齒輪減速器，其傳動性能和功用就不會完全一樣[9]。下面就來簡單介紹一下這幾種類型。
1. 2K-H型行星齒輪傳動
如果行星齒輪傳動的基本構(gòu)件包括有兩個中心輪K和轉(zhuǎn)臂H的話，則該行星齒輪傳動的類型代號為2K-H[10]，圖l和圖2所示為較常見的2K-H型的傳動簡圖。當(dāng)轉(zhuǎn)臂H固定時，若該行星齒輪傳動中的中心輪a與內(nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)向相反，即其轉(zhuǎn)臂H固定時的傳動比iH<0，則稱其為2K-H型的負(fù)號機(jī)構(gòu)(見圖1)。當(dāng)轉(zhuǎn)臂H固定時，若中心輪a與b，或者中心輪b與e的轉(zhuǎn)向相同，即其傳動比iH>0，則稱其為2K-H型的正號機(jī)構(gòu)(見圖2)。
圖1.2K-H型的負(fù)號機(jī)構(gòu)
圖2.2K-H型的正號機(jī)構(gòu)
2. K-H-V型行星齒輪傳動
如果把2K-H型傳動中的齒輪a去掉，而且將行星輪c的直徑增大，并使內(nèi)齒輪b與行星輪c的齒數(shù)差變得很少[10]；然后將從動輪c的運(yùn)動通過機(jī)構(gòu)W傳到輸出軸V，則可構(gòu)成一個由轉(zhuǎn)臂H上動和行星輪c從動的少齒差行星齒輪傳動(見圖3)。
在少齒差行星齒輪傳動中，其基本構(gòu)件是一個中心輪b(代號K)、轉(zhuǎn)臂H和輸出軸V，故其類型代號為K-H-V。由于行星輪c的軸線與輸出軸V存在一個偏心距離，因此需要設(shè)置一個將行星輪c的回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到輸出軸V的、傳動比等于1的輸出機(jī)構(gòu)(即W機(jī)構(gòu))。由于該行星傳動的嚙臺齒輪副僅有一個c-b傳動形式，故它不必再用其他的傳動代號。漸開線少齒差行星齒輪傳動和常見的擺線針輪行星傳動大都屬于K-H-V型行星傳動。
圖3.K-H-V型傳動
3. 3K型行星齒輪傳動
在圖4所示的3K型行星齒輪傳動中，其基本構(gòu)件是三個中心輪a、b和e，故其傳動類型代號為3K。在3K型行星傳動中，由于其轉(zhuǎn)臂H不承受外力矩的作用，所以，它不是基本構(gòu)件，而只是用于支承行星輪心軸所必需的結(jié)構(gòu)元件，因而，該轉(zhuǎn)臂H又可稱為行星輪支架（簡稱為行星架）。
(a) 3K(Ⅰ)型 (b) 3K(Ⅱ)型 (c) 3K(Ⅲ)型
圖4.3K型行星齒輪傳動
（1）3K（Ⅰ）型 具有雙齒圈行星輪的3K型行星齒輪傳動，如圖4(a)所示。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：內(nèi)齒輪b固定，而旋轉(zhuǎn)的中心輪a和e分別與行星輪c和d相嚙合，故可用傳動代號3K（Ⅰ）表示。在各種機(jī)械傳動中，它已獲得了較廣泛的應(yīng)用。
（2）3K（Ⅱ）型 具有單齒圈行星輪c的3K型行星齒輪傳動，如圖4(b)所示。該3K型行星傳動的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：三個中心輪a、b和e同時與單齒圈行星輪c相嚙合；即內(nèi)齒輪b固定，兩個旋轉(zhuǎn)的中心輪a和e同時與行星輪c相嚙合，故可用傳動代號3K（Ⅱ）表示。一項較新型的行星齒輪傳動，目前該項傳動新技術(shù)在我國的齒輪傳動中已獲得了日益廣泛的應(yīng)用。
（3）3K（Ⅲ）型 具有雙齒圈行星輪的3K型行星齒輪傳動，如圖4(c)所示。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：內(nèi)齒輪c固定，兩個旋轉(zhuǎn)的中心輪a和b與同一個行星輪c相嚙合，而另一個行星輪d與固定內(nèi)齒輪e相嚙合；故可用傳動代號3K（Ⅲ）表示。在實際運(yùn)用中，一般很少采用3K（Ⅲ）型行星齒輪傳動[10]。
現(xiàn)在我們來看看3K（Ⅱ）型行星齒輪傳動的獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)臂H不承受外載荷，故其轉(zhuǎn)臂H不是基本構(gòu)件，因而又稱該轉(zhuǎn)臂H為行星架。用單個行星輪g代替了3K（Ⅰ）型行星傳動中的雙聯(lián)行星輪g-f；因而使其結(jié)構(gòu)簡化了，制造安裝容易。其傳動比范圍大，通常為i=40～300。因此，人們稱3K（Ⅱ）型行星齒輪傳動是一種結(jié)構(gòu)緊湊和減速比大的奇異型的行星齒輪傳動[9-12]。（如圖5）
圖5.3K（Ⅱ）型行星齒輪傳動
三、 發(fā)展動向
1. 行星齒輪需要微型化
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)器人已獲得了日益廣泛的使用。然而，對于機(jī)器人的結(jié)構(gòu)而言，手臂越長則其慣性負(fù)荷就越大。若使用結(jié)構(gòu)緊湊的微型行星齒輪減速器后，可以減輕其慣性負(fù)荷，即可選用與微型行星齒輪減速器相匹配的微電動機(jī)便可以高效率地驅(qū)動其手臂。因此，可以看作為轉(zhuǎn)矩放大器的行星齒輪減速器，既可以彌補(bǔ)電動機(jī)功率的不足，同時又可以減速手臂的慣性負(fù)荷。可見，使用結(jié)構(gòu)緊湊和具有較大傳動比的行星齒輪減速器，將會為今后研制和生產(chǎn)性能優(yōu)良的機(jī)器人做出重大的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，行星齒輪減速器的這個功用不僅限于機(jī)器人，對于需要使用結(jié)構(gòu)緊湊和較大傳動比的大多數(shù)的伺服機(jī)構(gòu)來說，微型行星齒輪減速器也同樣地起到了上述的作用[9]。因而，現(xiàn)今最迫切的問題是：如何使行星齒輪傳動微型化。我國目前對微型行星齒輪減速器的研制和生產(chǎn)尚屬空白，確實是一個需要掌握的新技術(shù)領(lǐng)域。近年來，隨著微細(xì)加工技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，而產(chǎn)生了微型齒輪；目前已加工制造了其齒頂圓直徑da
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