柱销环行星传动的研究
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摘要
本论文以摆线针轮行星减速器为原始机型，在保证其固有优点的前提
下，研制开发出创新微型传动装置——柱销环行星减速器。本论文分析了柱
销环行星减速器的组成结构及其工作原理，应用“机构运动变换原理”和“同
性异形机构变换原理”，对一、二级柱销环行星减速器作了型分析；为适应
机器人等精密传动机构的需要，本论文提出了可调间隙式柱销环行星传动，
并列出了几种调节间隙的机构；文中提出一种新型输出机构——曲柄导杆式
输出机构；分析研究了啮合副的齿形、结构特征及其等效机构；推导了传动
比的计算公式；文中针对少齿差行星传动中转臂轴承寿命短这一薄弱环节，
提出在传动比不变的情况下，通过改变柱销环行星传动的啮合副的参数来改
变转臂轴承转速的方法解决转臂轴承的寿命问题；文中建立了啮合副的几何
模型；导出了柱销环行星传动连续啮合的条件，分析了柱销环行星传动中的
滑滚转换；分析了柱销环行星传动中的重合度ξ，以及摆线轮齿廓不产生“顶
切”和“变尖”的条件；论文在型分析的理论基础上，提出4种装配方案，
并研制开发出一台样机，为柱销环行星减速器的产业化提供了经验。
On the basis of the cycloid pin gear reducer, the paper develop a creative~ miniature transmission device ?planetary pin-ring transmission which guarantee its inherent excellence. In this paper, the structures and transmission principles are analyzed; the type analyzing of the primary and secondary planetary pin-ring transmission are analyzed by use of the principle of changing mechanical transmission and the principle of mechanism with allotropic-change. In order to adapt the development of precision transmission mechanism, such as industrial robots, the planetary pin-ring transmission with the adjustable clearance device is put forward, and several adjustable clearance mechanisms are set out in this paper. The profile of planetary pin-ring transmission and the moderating ratio are calculated in this paper; A new method is put forward to solve the safe of turning-arm bear in view of the situation of the short safe of turn-arm bear which is the weak of cycloid pin-wheel reducer. In the paper, the geometrie
series of mesh pairs is set up, the condition of mesh continuous ,analyzing the changing of glide to scroll ,and the condition of not peak-cut and sharp-angle are performed mather馻tical caculations ; On the basis of type analyzing ,four assembly schemes are put forward and a sample is developed which accumulate experience for the industrialization.
下，研制开发出创新微型传动装置——柱销环行星减速器。本论文分析了柱
销环行星减速器的组成结构及其工作原理，应用“机构运动变换原理”和“同
性异形机构变换原理”，对一、二级柱销环行星减速器作了型分析；为适应
机器人等精密传动机构的需要，本论文提出了可调间隙式柱销环行星传动，
并列出了几种调节间隙的机构；文中提出一种新型输出机构——曲柄导杆式
输出机构；分析研究了啮合副的齿形、结构特征及其等效机构；推导了传动
比的计算公式；文中针对少齿差行星传动中转臂轴承寿命短这一薄弱环节，
提出在传动比不变的情况下，通过改变柱销环行星传动的啮合副的参数来改
变转臂轴承转速的方法解决转臂轴承的寿命问题；文中建立了啮合副的几何
模型；导出了柱销环行星传动连续啮合的条件，分析了柱销环行星传动中的
滑滚转换；分析了柱销环行星传动中的重合度ξ，以及摆线轮齿廓不产生“顶
切”和“变尖”的条件；论文在型分析的理论基础上，提出4种装配方案，
并研制开发出一台样机，为柱销环行星减速器的产业化提供了经验。
On the basis of the cycloid pin gear reducer, the paper develop a creative~ miniature transmission device ?planetary pin-ring transmission which guarantee its inherent excellence. In this paper, the structures and transmission principles are analyzed; the type analyzing of the primary and secondary planetary pin-ring transmission are analyzed by use of the principle of changing mechanical transmission and the principle of mechanism with allotropic-change. In order to adapt the development of precision transmission mechanism, such as industrial robots, the planetary pin-ring transmission with the adjustable clearance device is put forward, and several adjustable clearance mechanisms are set out in this paper. The profile of planetary pin-ring transmission and the moderating ratio are calculated in this paper; A new method is put forward to solve the safe of turning-arm bear in view of the situation of the short safe of turn-arm bear which is the weak of cycloid pin-wheel reducer. In the paper, the geometrie
series of mesh pairs is set up, the condition of mesh continuous ,analyzing the changing of glide to scroll ,and the condition of not peak-cut and sharp-angle are performed mather馻tical caculations ; On the basis of type analyzing ,four assembly schemes are put forward and a sample is developed which accumulate experience for the industrialization.
引文
1 张春林，曲继方，张美麟．机械创新设计．机械工业出版社．1999：13～14
2 曲继方．活齿传动理论．机械工业出版社．1993：11～12
3 [苏]吉江P．3著，徐明泽等译．发现与发明过程方法学分析．广东人民出版社．1972：5～20
4 肖云龙．创造性设计．湖北科学技术出版社，1989：1～10
5 约翰逊P．C著，陆国贤等译．机械设计综合——创造性设计与最优化．机械工业出版社，1987：5～20
6 林章炎．RV传动机构发展概述及设计新思想．机械工程师．1991，(5)：18～20
7 刘磊．知识经济—第三次经济革命．中国大地出版社．1998：3～15
8 周立华．简介德国并联结构之研究．机械设计．2001，(1)：1～4
9 颜鸿森．颜氏创造性机构设计．机械设计．1995，(5)：10～20
10 邹建林．变速传动轴承优化设计．机械设计与制造．1990，(2)：9～11
12 唐倩，李润云，雷闻宁，廖小云．少齿差内啮合齿轮轮齿接触问题研究．机械传动．1998，(1)：21～23
13 杨家军．机械系统创新设计．华中理工大学出版社．1999：1～5
14 《现代机械传动手册》编辑委员会编．现代机械传动手册．机械工业出版社．1995：315～335
15 摆线针齿行星传动(译文集)．科学出版社．1977：15～20
16 摆线针轮行星传动．郑州工学院机械原理及机械零件教研室编．1978：1～35
17 周连会．单摆线钢球传动研究．燕山大学工学硕士学位论文．1996：1～5
18 饶振纲．行星传动机构设计．国防工业出版社．1994：425～483
19 冯澄宙．渐开线少齿差行星传动．人民教育出版社．1982：5～40
20 雷良榆．一种新型少齿差传动机构．机械制造．1985，(10)：25～30
21 安子军，曲继方．双摆线无隙钢球传动间隙调节力矩分析．机械传动．1995，(4)：1～2
22 唐定国．齿轮传动技术的现状与展望．机械工程学报．1993，(5)：35～42
23 胡茂弘．行星齿轮变速器的功率流与效率．机械传动．1998，(2)：13～17
24 孟惠荣，陈谌闻．行星齿轮传动接触疲劳强度的模糊可靠性设计．机械传动．1998，(1)：1～3
25 王洪欣．螺旋钢球行星传动机构的运动学与受力分析．机械传动．1998，(1)：9～13
26 李立新，石永刚．半偏心纯滚动同步输出机构．机械设计．1999，(10)：35～37
27 沈惠平．机械创新设计及其研究．机械科学与技术．1997，(5)：791～795
28 安子军，徐洪祥．摆线钢球传动的动平衡研究．现代机械．1994，18(1)：22～25
29 张春林，姚九成．平动齿轮机构的基本型与其演化的研究．机械设计与研究．1998，(3)：29～30
30 张春林，荣辉，黄祖德．少齿差行星传动机构的同形异性机构．北京理工大学学报．1997，(1)：45～49
31 崔健昆，张光辉．少齿差行星齿轮传动的机构组成原理的基本类型．机械．1996，(4)：11～13
32 QU JIFANG AN ZIJUN RESEARCH ON ZERO CLEARANCE CYCLOID BALL TRANSMISSION. CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING VOLUME 7 NUMBER 1 1994: 17～23
33 林菁．关于内外摆线行星减速器问题研究．机械设计与制造．1995，(3))：36～37
34 华大年．同性异形机构．中国纺织大学学报．1992，18(5)：91～98
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36 何卫东，李力行，徐永贤等．高精度RV传动的受力分析及传动效率．机械工程学报．1996，(9)：104～110
37 张荣贤，曲继方，安子军．摆线钢球传动的传动比计算．太原重型机械学院学报．1995，(3)：14～19
38 余冬元．在普通机床上加工摆线曲面的探讨．现代机械．1991，(1)：15～21
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40 师明善．双曲柄式少齿差行星齿轮传动技术．石油机械．1991，(1)：31～39
41 王正为，张广军．双内圆弧针齿少齿差传动及其效率．山东矿业学院学报．1993，(3)：1～5
42 宁立伟，谢琪．针摆减速机改装圆弧行星摆轮的CAD系统开发与设计．机械研究与应用．1997，(4)：13～15
43 1968，(10)：10～13
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45 杨锡和．双曲柄少齿差传动的受力分析．雷达与对抗．1993，(2)：52～57
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53 王清池．新型摆线针轮减速器．全国第三届行星传动学术讨论会宣读论文．1988，(8)：15～24
54 《摆线针轮减速机新开发齿形和新颖结构形式及今后发展的趋势》．全国第三届行星学术讨论会论文．1988：30～45
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59 易军．摆线针轮行星传动减速的多目标的优化设计．机械．1999，(1)：23～25
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66 波田野龙吉．公开特许公报．昭和50年(1979)7月28日：14～27
67 S. M. Selka. Almondbury. mashinenawelt Elektrotechn. ME8～1990:1～5
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