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RV-320E 機(jī)器人重型關(guān)節(jié)行星擺線減速傳動(dòng)裝置研發(fā)
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)
1.1 RV 行星擺線傳動(dòng)的原理
RV 減速機(jī)是日本帝人公司在雙曲柄少齒差行星減速機(jī)（大功率擺線針輪傳動(dòng)）的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)的一種用于機(jī)器人的新型擺線減速傳動(dòng)裝置，從機(jī)構(gòu)學(xué)角度看，屬于曲柄式封閉差動(dòng)輪系，又稱作 RV 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其是由一級(jí)漸開(kāi)線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和一級(jí)雙（或三） 曲柄偏擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組合而成的二級(jí)減速傳動(dòng)。漸開(kāi)線行星輪Zx 與曲軸 H 剛性聯(lián)接為一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件（稱為行星曲柄，下同）作為第二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)部分的輸入，如圖 1 所示。
圖 1 RV 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖
太陽(yáng)輪Za 將電機(jī)輸入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給 2 個(gè)（或 3 個(gè)）均布的行星輪Zx ，并按齒數(shù)比進(jìn)行減速，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速傳動(dòng)。
當(dāng)轉(zhuǎn)臂 W 固定（作機(jī)架）時(shí)，2 個(gè)（或 3 個(gè)）行星曲軸作定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)擺線輪Zb （也稱 RV 齒輪）在平行四邊形機(jī)構(gòu) ABCD 和 AB′C′D 的導(dǎo)引下，繞曲軸 H 的旋轉(zhuǎn)中心，沿半徑為 e 的圓周平動(dòng)。同時(shí)在擺線輪Zc 和針輪Zp 的嚙合作用下，針輪Z p 沿與曲軸 H 的相反方向做慢速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速傳動(dòng)。
當(dāng)針輪Zp 固定時(shí)，2 個(gè)行星曲軸繞針輪Zp 的中心（與太陽(yáng)輪Za 中心相同）一邊公轉(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)，并將公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)臂 W 輸出，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速傳動(dòng)。
1.2 RV 行星擺線傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
n
第一級(jí)行星傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值： Rw
= na - nw
= - Zx
ax
x
- nw Za
第二級(jí)擺線傳動(dòng)轉(zhuǎn)化輪系的速比值： Rx
= nw - nx
= Zp ； Rw = Zp
wp n
p - nx Zc
xp Z
p - Zc
以針輪Zp 固定（作機(jī)架）、太陽(yáng)輪Za 作輸入構(gòu)件、轉(zhuǎn)臂 W 做輸出構(gòu)件的情況作為 RV
減速機(jī)的典型使用情況，其速比值：R = Rp = 1+ Zx ′ Z
/ (Z - Z ) ；當(dāng)擺線傳動(dòng)為一齒差（即
Z
aw
a
p p c
Zp - Zc = 1）時(shí)，RV 傳動(dòng)的速比值為： R = 1+ Zp ′ Zx / Za 。
減速比為速比值的倒數(shù)：i = 1/ R 。輸出轉(zhuǎn)速=輸入轉(zhuǎn)速× i 。其它使用方式的減速比計(jì)算式見(jiàn)表 1。
表 1 各種使用方法的構(gòu)件關(guān)系及減速比
分類
減速傳動(dòng)
增速傳動(dòng)
1(基準(zhǔn)型)
2
3
4
5
6
機(jī)架
針輪Zp
轉(zhuǎn)臂 W
太陽(yáng)輪Za
針輪Zp
轉(zhuǎn)臂 W
太陽(yáng)輪Za
輸入構(gòu)件
太陽(yáng)輪Za
太陽(yáng)輪Za
針輪Zp
轉(zhuǎn)臂 W
針輪Zp
轉(zhuǎn)臂 W
輸出構(gòu)件
轉(zhuǎn)臂 W
針輪Zp
轉(zhuǎn)臂 W
太陽(yáng)輪Za
太陽(yáng)輪Za
針輪Zp
減速比
i = 1/ R
i = 1/(1 - R)
i = (R -1) / R
i = R
i = 1 - R
i = R /(R -1)
與輸入轉(zhuǎn)向的關(guān)系
同向
反向
同向
同向
反向
同向
1.3 RV-320E 的技術(shù)參數(shù)要求
1.4 RV-320E 的安裝尺寸要求
（見(jiàn)圖 2）
1)調(diào)研機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)傳動(dòng)技術(shù)，深入研究 RV 傳動(dòng)的原理、結(jié)構(gòu)等，撰寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告，要求不少于 3000 字、引用相關(guān)資料不少于 10 篇，至少有一篇外文文獻(xiàn)；
2)深入研究 RV 傳動(dòng)的設(shè)計(jì)約束，掌握其設(shè)計(jì)方法，完成 RV-320E 的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)(三維和二維)和施工圖設(shè)計(jì)，要求方案合理、 安全可靠，要求標(biāo)注齊全、規(guī)范、合理，工藝性好；
3) 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明，要求文理通順、格式規(guī)范，論文題目、作者信息、摘要(250 字以內(nèi))、關(guān)鍵詞、檢索信息等用中英兩種文字書(shū)寫(xiě)
6) 完成相關(guān)英文技術(shù)資料翻譯。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等)：
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的技術(shù)文件：
1)開(kāi)題報(bào)告(不少于 3000 字、引用相關(guān)資料不少于 10 篇)；
2)相關(guān)英文資料翻譯，不少于 2000 漢字；
3)設(shè)計(jì)圖紙：RV-320E 裝配圖 1 張，全部非標(biāo)件施工圖，圖紙目錄、加工件明細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)各 1 份；
4)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(說(shuō)明書(shū))，不少于 1.5 萬(wàn)字
4.主要參考文獻(xiàn)
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圖 2 RV-320E 安裝尺寸
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24）. GB/Z18620.2-2008 圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 2 部分：徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、齒厚和側(cè)隙的檢驗(yàn)
25）. GB/Z18620.3-2008 圓柱齒輪 檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范 第 3 部分：齒輪坯、軸中心距和軸線平行度的檢驗(yàn)
26）. GB/Z18620.4-2008 圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范第 4 部分齒面結(jié)構(gòu)和輪齒接觸斑點(diǎn)的檢驗(yàn)
27）. GB/T6404.1-2005 齒輪裝置的驗(yàn)收規(guī)范第一部分：空氣傳播噪聲的試驗(yàn)規(guī)范
28）.GB/T6404.2-2005 齒輪裝置的驗(yàn)收規(guī)范第二部分：驗(yàn)收試驗(yàn)中齒輪裝置機(jī)械振動(dòng)的測(cè)定
29）. GB3785-83 聲級(jí)計(jì)電、聲性能及測(cè)量方法。
5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)：
起 止 日 期
工 作 內(nèi) 容
備 注
第 1 周
接受任務(wù)，查閱資料
第 2 周
查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
第 3 周
翻譯英文資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
檢查開(kāi)題報(bào)告、外
第 4 周
運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)與論證
文翻譯
第 5 周
關(guān)鍵核心零部件精度分析與系統(tǒng)傳動(dòng)誤差計(jì)算
第 6 周
關(guān)鍵核心零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、擺線齒廓曲線設(shè)計(jì)
第 7 周
繪制關(guān)鍵核心零件三維圖
第 8 周
繪制關(guān)鍵核心零件三維圖
第 9 周
總圖設(shè)計(jì)
檢查總裝配圖
第 10 周
總圖設(shè)計(jì)
第 11 周
零件圖設(shè)計(jì)
第 12 周
零件圖設(shè)計(jì)
第 13 周
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
第 14 周
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
檢查零件圖
第 15 周
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
第 16 周
修改完善、打印、裝訂設(shè)計(jì)技術(shù)文件
答辯資格審查、答辯
檢查設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、
使用說(shuō)明書(shū)。呈交全部設(shè)計(jì)資料
教研室審查意見(jiàn)：
室主任
2014 年 月 日
院部審查意見(jiàn)：
教學(xué)院長(zhǎng)
2014 年 月 日