摘 要
本文是作者在研究了现代工业机器人的部分需求后进行相关设计,主要是针对新型制造技术所涉及到的工业机器人对于小轴向尺寸,高速比减速器的需求。对新兴技术进行进行相关设计。
主要根据新式超薄NGW型行星减速器进行相关设计,设计一款能满足对工件内部进行加工的新兴工业机器人的需求的减速器。
首先深入了解行星减速器功能及工作要求,然后掌握行星减速器结构设计的基本知识和设计方法,了解行星减速器的工作原理、工作过程,进行相应结构设计。然后根据行星减速器构成、工作原理、主要特点和技术指标,分析,加以论证,确定行星减速器最终方案然后进行计算。然后制作行星减速器电脑三维模型,完成各种仿真分析。然后制作行星减速器的模型,检查其运动状态,进行调试,达到足够的相似度。
关键词:新式、超薄、NGW型行星减速器、三维建模、仿真分析
行星减速器的结构分析
1行星减速器的结构原理分析
行星减速器结构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架、组合而成。行星减速器结构如图2.1所示。
图1 行星减速器结构示意图
行星齿轮减速器由一个内齿圈(A)固定于外壳上,齿圈中心有一个太阳齿轮(B),两者间有一组行星齿轮组©,该组行星齿轮由行星架固定于内齿圈及太阳轮中间。当太阳齿轮有动力时,可带动行星齿轮自转,并带动行星架转动,并绕太阳轮公转由行星架带动输出轴输出动力。行星减速器齿轮传动形式如图2所示。
图2 行星减速器齿轮传动示意图
计算机三维建模与仿真
1行星减速器主要部件三维建模过程
1.1一级太阳轮和输入轴建模过程
使用工具箱可以很方便地建立齿轮。
点击【在任务环境中绘制草图】进入草图,再点击【轮廓】绘制直线,先向上绘制一条长为15mm的线条,再向右绘制一条长为52mm的直线,再向上绘制一条长为4mm的直线,再向下绘制一条长为17mm的直线,再右下绘制一条长为5mm的直线,再绘制一条直线来封闭曲线。点击【完成草图】,选择【回转】命令来创建回转体。一级太阳轮如图5.1所示。
图1 一级太阳轮
1.2一级行星轮建模过程
使用工具箱可以很方便地建立齿轮,具体参数如下图。一级行星轮齿轮参数如图2,3所示。
图2 一级行星轮齿轮参数
图3 一级行星轮齿轮参数
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结 论
本次毕业设计我做的是行星减速器结构设计,我成功的设计出了一款实用性的减速器。并通过软件进行分析,也证实了其结构合理性。也是对于个人能力的一个证实。
这个减速器实现了35高速比以及20KW大功率传递并拥有20CM的小尺寸,能够满足多数工业机器人的需求、拥有高精度、高硬度、高效率、高适应性、高适用性、低价格的优点。
其材料采用常见材料,易于获取和购买,结构也可采用常见的加工方式进行加工,可以做到低价,预期成本在5000元上下,可出售价在7500元上下。
其结构采用分解形式设计,方便更换已损坏的部件,降低了使用过程成本,能够带来更高的效益。