下载文档原格式
一稿基于平动齿轮传动的三环减速器的结构设计平动齿轮传动是一种常用的减速传动方式。
三环减速器是一种采用平动齿轮传动的传动装置，具有结构紧凑、传动效率高等优点。
本文将针对三环减速器的结构设计，进行详细论述。
首先，三环减速器由内外圆柱齿轮和行星齿轮组成。
内圆柱齿轮固定在传动轴上，外圆柱齿轮与第一级行星齿轮固定在减速器外壳上，而其他两个环的行星齿轮则分别固定在第一级行星齿轮的两侧。
内圆柱齿轮上的齿数少于外圆柱齿轮上的齿数，这样就实现了传动比的放大。
其次，根据传动比的要求，可以选择合适的内外圆柱齿轮齿数。
为了实现传动过程的平稳性，内外圆柱齿轮的齿数应满足一定的条件。
一般来说，内圆柱齿轮的齿数应为外圆柱齿轮齿数的因数，并且内外圆柱齿轮的齿数之比应较小，这样可以减小齿轮齿面的接触数，提高传动效率。
然后，行星齿轮的设计也非常重要。
行星齿轮通常由中心齿轮和轴上的行星齿轮组成。
为了使得传动过程平稳，行星齿轮之间的齿数差值应比较小，而且行星齿轮的齿面应采用一定的修形方式，使得齿轮的啮合更为精确。
最后，考虑减速器的结构紧凑性和可靠性。
在设计过程中，应尽量减小减速器的体积和重量，并选择合适的材料和加工工艺，以保证减速器在工作过程中的稳定性。
同时，还需要进行强度计算和动力学分析，以保证减速器的可靠性和传动效率。
总之，三环减速器是一种基于平动齿轮传动的传动装置，具有结构紧凑、传动效率高等优点。
在设计过程中，需要合理选择内外圆柱齿轮和行星齿轮的齿数，保证传动比的要求；同时，还需考虑减速器的结构紧凑性和可靠性，进行强度计算和动力学分析。
通过适当的设计，可以使得三环减速器在工作过程中具有较高的传动效率和稳定性。
航空机电作动器用三环少齿差减速器多体动力学研究航空机电作动器用三环少齿差减速器多体动力学研究引言：航空机电作动器在航空领域发挥着重要的作用，其稳定和精确的运动控制对飞行安全至关重要。
而减速器作为作动器中的核心部件之一，其设计与性能直接影响作动器的运动特性。
本文将围绕航空机电作动器的应用需求，对三环少齿差减速器的多体动力学进行研究。
通过分析减速器中三环结构的工作原理和几何特征，以及多体动力学的各项参数，旨在为航空机电作动器的性能提升和设计优化提供理论依据。
一、三环少齿差减速器的工作原理及几何特征三环少齿差减速器是一种常用于航空机电作动器中的传动装置。
其主要由内外齿圈和中间环组成。
通过内外齿圈相对旋转，中间环则通过滚针与内外齿圈相互传递力矩和转速。
相较于传统的行星齿轮传动装置，三环减速器具有径向尺寸小、承载能力强、传递力矩平稳等优势。
二、多体动力学模型的建立为了研究三环减速器在航空机电作动器中的运动特性，需要建立减速器的多体动力学模型。
多体动力学模型能够描述减速器内部各部件之间的力学关系和运动状态，对于分析减速器的载荷分配、扭振特性和动力响应等具有重要的意义。
在建立多体动力学模型时，需要考虑减速器的刚度、质量和阻尼等因素。
通过对减速器中各组件的质心计算和质量分配，可以得到减速器系统的质心位置。
同时，根据减速器结构的几何参数计算刚度矩阵和阻尼矩阵。
三、多体动力学分析与优化基于建立的多体动力学模型，可以进行减速器的运动和载荷分析。
通过对减速器内部各组件的位置、速度和加速度等参数的计算，可以得到减速器的动力学响应。
同时，可以分析减速器在不同负载和转速下的载荷分布情况，进而评估减速器的承载能力和工作稳定性。
在多体动力学分析的基础上，可以进行减速器的性能优化。
首先，可以通过改变减速器的结构参数和材料特性，优化减速器的刚度和阻尼特性，以提高减速器的承载能力和抗振性能。
其次，可以对减速器中的滚针和齿轮组件进行优化设计，以减小传动误差和摩擦损失，从而提高减速器的传动效率。
三环减速机的力学分析三环减速机的力学分析-本文摘自机械设计手册2.1引言三环减速机由于其原理的独特性，引起了人们的广泛关注。
为了便于进一步研究这种传动形式，解决实际应用中的各种问题，因此有必要对这种新型传动形式的受力情况进行研究。
本章主要求解本文提出的两级三环减速机的二级少齿差传动部分的受力。
三环减速机采用三相并列平行双曲柄机构-一种自由度小于1的过约束机构，属于超静定问题，机构受力无法用平面刚体力学方法完全确定，必须建立变形协调条件补充受力方程，才能求解机构受力。
为此，本章首先进行了三环减速机的运动分析和机构分析，然后根据结构力学求解超静定问题的位移法，结合三环减速机的传动特性，提出了相应的变形协调条件，建立了对称A型、对称B型、偏置型三环减速机和星型减速机内齿环板的受力分析模型，分别求解四种形式机构的受力，并且分析比较了在相同的传动技术参数条件下，不同形式的三环减速机的受力性能。
2.2三环减速机的基本原理及机构分析2.2.1三环减速机的基本原理三环减速机是在普通减速机技术的基础上，为适应现代机械设备对传动机构的要求而开发的一种新型传动装置。
三环减速机的基本结构如图2一1所示，a）是对称型三环减速机传动，b）是偏置型三环减速机传动。
它由两根高速偏心输入轴1、低速输出轴2、三片内齿环板3和输出外齿轮4构成。
三片内齿环板3偏心安装在两根高速输入轴1上，为了平衡内齿环板的惯性力和惯性力偶矩，两侧环板与中间环板偏心之间的相位差为180°，且中间环板的厚度为两侧环板厚度的两倍，它们都与外齿轮4相啮合。
外齿轮4安装在低速输出轴2上，各轴均平行配置，可以单独或同时传输动力。
在本文研究的三环减速机中，为了克服死点及降低高速偏心轴的转速，采用两级传动实现双轴驱动，带动三片内齿环板作曲线平动，每片内齿环板都相当于一相平行四边形双曲柄机构的连杆，环板上每一点的轨迹都都是以偏心轴的偏心距为半径的圆。
两侧环板与中间环板以1800圆心角的间隔与外齿轮相啮合，形成大速比，通过输出轴传递运动和转矩。
三级减速器的工作原理三级减速器是一种常用的机械装置，用于将高速旋转的输入转轴减速并传递给输出轴。
它由三个级别的齿轮组成，每个级别都有不同的大小和齿数，以达到减速的目的。
三级减速器的工作原理可以简单描述为：输入轴将高速旋转的动力传递给第一级别的齿轮，第一级别的齿轮再将动力传递给第二级别的齿轮，最后由第二级别的齿轮传递给输出轴，实现减速。
具体来说，第一级别的齿轮一般被称为驱动齿轮，它与输入轴直接相连。
驱动齿轮上的齿数相对较小，因此当输入轴旋转时，它会以较高的速度旋转。
驱动齿轮的转动带动第二级别的齿轮，使其转动。
第二级别的齿轮被称为驱动齿轮的从动齿轮，它与驱动齿轮直接啮合。
从动齿轮的齿数相对较大，因此当驱动齿轮旋转时，从动齿轮的速度会较低。
这样就实现了第一级的减速。
最后，从动齿轮将动力传递给输出轴的驱动齿轮，即第三级别的齿轮。
输出轴的驱动齿轮也是齿数最大的齿轮，因此输出轴的转速会更低。
这样，三个级别的减速效果叠加起来，实现了总的减速效果。
三级减速器可以通过调整各级别的齿轮齿数来实现不同的减速比。
通常情况下，输入轴的转速会高于输出轴的转速，减速比就是这两者之间的比值。
因此，在设计三级减速器时，需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的齿轮齿数，以达到所需的减速效果。
通过了解三级减速器的工作原理，我们可以更好地理解它的作用和应用。
它广泛应用于各种机械设备中，例如工业生产线、汽车变速器等。
在这些应用中，三级减速器可以将高速旋转的输入转轴减速到适合实际需求的转速，同时提供更大的扭矩输出，从而保证设备的正常运行和性能。
总之，三级减速器是一种重要的机械传动装置，通过三个级别的齿轮传动实现减速效果。
它的工作原理简单明了，而且在各种机械设备中有广泛的应用。
我们可以根据具体需求来设计和选择合适的减速比，以满足不同场景的需求。
对于想要了解机械装置和设计的人来说，了解三级减速器的工作原理是非常有指导意义的。
减速器的作用，工作原理及主要结构1.减速器的作用及工作原理减速器是一种装在原动机与工作机之间用以降低转速，增加扭矩的装置，在生产中使用十分广泛，常见的有齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器等，本次测绘的部件为一级圆柱齿轮减速器。
齿轮减速器的工作原理：减速器一种把较高的转速转变为较低转速的专门装置。
由于输入齿轮轴的轮齿与输出轴上大齿轮啮合在一起，而输入齿轮轴的轮齿数少于输出轴上大齿轮的轮齿数，根据齿数比与转数比成反比，当动力源（如电机）或其他传动机构的高速运动，通过输入齿轮轴传到输出轴后，输出轴便得到了低于输入轴的低速运动，从而达到减速的目的。
2.减速器的主要结构①减速传动装置主要零件构成输入齿轮轴，轴承，大齿轮，键，输出轴等装配关系图说明减速及传动功能由输入齿轮轴、大齿轮、键、输出轴完成。
②定位连接装置主要零件构成螺栓连接件，垫圈，螺母，销钉装配关系图说明为了使减速器的箱体，箱盖能重复拆装，并保证安装精度，本减速器在箱体、箱盖间采用锥销定位和螺栓连接的方式。
③润滑装置主要零件构成箱体，箱盖，齿轮，轴承说明本减速器需要润滑的部位有齿轮轮齿和轴承。
齿轮轮齿的润滑方式为大齿轮携带润滑油作自润滑；轴承润滑方式为大齿轮甩出的油，通过箱盖内壁流入箱体上方的油槽内，再以油槽流入轴承进行润滑。
④密封装置主要零件构成透盖，闷盖装配关系图说明为了防止润滑油泄漏，减速器一般都没计密封装置，本减速器采用的嵌入式密封装置，由两个透盖和两个闷盖完成密封。
⑤轴向定位装置主要零件构成透盖，闷盖，输出轴，输入轴，调整垫圈，定位轴套装配关系图说明输入齿轮轴的轴向定位由两端闷盖和透盖完成，间隙由调整垫片完成。
输出轴的轴向定位由其两端的闷盖、透盖和定位轴套完成，间隙调整由调整垫圈套完成。
⑥观察装置主要零件构成观察孔盖，油标组件装配关系图说明观察装置由箱盖上方的观察孔及箱体左下部油标组件组成。
观察孔主要用来观察齿轮的运转情况及润滑情况。
油标的作用是监视箱体内润滑油面是否在适当的高。
三环减速机原理三环减速机基本型的工作原理如图所示，由一根具有外齿轮套接的低速轴1、二根由三个互呈120度偏心的高速轴2和三片具有内齿轮的环板3组成。
减速时，高速轴2作为输入轴，带动环板3上的内齿轮做平面运动，靠内齿轮与低速轴1上的齿轮啮合实现大速比。
齿型一般为渐开线齿型，各输入轴的轴端可单独或同时输入动力。
如要求增速，则轴1（外齿轮轴）作输入轴，轴2作输出三环机工作原理简单介绍采用行星齿轮内啮合方式传递动力。
根据火车头采用的“四杆机构”的原理，同步旋转二根曲轴，带动相互平行的、嵌有内齿轮的三只环片，在空间作平面圆周运动，内齿轮都围绕一只输出轴齿轮旋转，呈现“多层齿圈”围绕一个中心轮、作行星式“流转啮合”的布局。
对比同类产品，［三环减速器］的主要优点：1.传动比大，单级［i］＝11-99，二级［i］＝50-10000；2.利用“动率分流”和“内齿多齿接触”的优势，承载能力较强；3.结构较简单、零件少、体积小、重量轻；4.效率较高，单级效率［η］＝92%-96%；5.不需要特殊材料和特殊加工工艺制造成本低；6.机组齿轮线速度较低；7.传动比范围大，可省去常规齿轮传动中所用大齿轮；8.采用内啮合方式，有多对齿同时啮合，不发生接触疲劳破坏；三环机的性能、适用范围：输出扭矩范围：0.12KN.m≤［T］≤469KN.m减速比范围：单级减速之场合：［i］min＝9-12；［i］max＝90-120双级减速之场合：［i］max＝500-10000SH三环机可制成卧式、立式及各种安装方式与使用条件下的“派生形式”，可应用于所有动力设备需要减速的场合，特别适用于要求高安全系数的环境，是一种高档减机。
/2007-7/200771085923.htm。
三环减速器设计
第一章绪论
三环减速器是少齿差行星齿轮传动中的一种。
它由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副，采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小（通常为1、2、3或4），故简称为少齿差传动。
三环减速器是由重庆钢铁设计院陈宗源高级工程师在1985年申请的发明专利，它以其适用与一切功率、速度范围和一切工作条件的优点而受到了广泛关注。
1.1三环减速器的概况：
齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。
当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。
国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。
但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。
最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。
当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。
减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。
目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。
在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。
1.3 课题研究意义：
（1）减速比大，三环式单级减速比为11到99，双级传动比达9801。
普通外啮合齿轮减速器单级减速比最大为10。
（2）体积小重量轻，外啮合齿轮只在一点捏合，接触应力是影响传动的瓶颈，三环式三点啮合，接触处两齿轮曲率半径在同侧，尺寸接近，接触面积大，接触应力小，设计是用不着核算接触应力，只要弯曲应力够就行了，由于三环式中间外齿轮齿数较多，其抗变曲性能也较，据有关资料介绍同扭矩的减速器，三环式重量只有普通减速器的1/3，体积只有1/4。
这里无疑有巨大的经济效益。
（3）承载能力高，轴承寿命长。
由于采用少齿差内啮合传动，三环式除了三点啮合外，在过载时由于齿的弹性变形，会有很多齿同时工作，所以齿轮的承载能力较高；另外由于接触应力小，有利于润滑，三根轴上的载荷都呈120度角均匀分布，转臂轴承位于内齿圈外，起布置空间大，所以轴的弯曲应力小，主轴承载小，有利于承受过载载荷，因而转臂轴承的寿命较高，可达到2万小时以上。
（4）制造容易、成本低，由于对接触强度及弯曲强度都要求不高，轴的应力也较一般的低，所以对材质、热处理无特殊要求，调质就可以了，齿轮精度一般为8级，能生产原少齿差的制造厂都能生产。
对于采用7级精度齿轮的这种减速器，其传动误差可在1’左右。
（5）精度高。
由于三片内齿轮同时与外齿轮啮合，误差可以相互弥补，所以整机精度高。
（6）适应性广。
根据不同的应用场合，可以制成卧式，立式，法兰联结式等各种结构形式。
（7）轴向尺寸小，径向尺寸大。
有两根高速轴，可以单轴输入，也可以双轴输入。
输入轴与输出轴平等，而且中心距与齿轮参数无关，根据需要设计。
第二章三环减速器的建摸与分析
三环减速器是一种利用三相并列双曲柄机构来克服死点的少齿差行星齿轮减速器，具有传动比大、适用范围广、承载能力强、重量轻、传动效率高、轴承受力小、寿命长等许多独特的优点，在各行业得到了广泛的应用。
但是由于三环减速器问世时间短，缺乏全面完整的理论分析和实验研究，在设计中只能以类比法或借助于简化模型进行计算，使得产品的性能不稳定，设计参数偏大，造成材料没有得到最充分的利用，影响了这种传动形式的进一步发展。
本文应用位移协调原理，从系统变形的角度，建立了三环减速器的动力分析精确模型，并对三环减速器进行求解，研究了各种因素对其动力特性的影响，为正确设计三环减速器提供了科学的理论依据。
2.1 三环减速器的传动原理
2.1.1 三环减速器的组成及工作原理
三环减速器是由平行四边形机构和内啮合齿轮机构组成的复合传动机构。
图2-1和图2-2是偏置式三环减速器的结构和传动简图。
两根互相平行且各具有三个偏心轴颈的高速轴2和3，动力通过其中任一或两轴同时输入，有动力输入的曲柄轴称为输入轴2，无动力输入的曲柄轴称为支承轴3。
平行四边形机构的曲柄6和7一般制成偏心套的形式，其结构见图2-3，平行四边形机构的连杆上带有内齿轮，称为内齿环板1，图2-4是它的结构图。
输出轴4和外齿轮5通常制造成为一体成为齿轮轴。
当输入轴2旋转时，由偏心套曲柄6和7带动的行星轮内齿环板1不是作摆线运动，而是通过一双曲柄机构(具有偏心轴颈的高速轴)引导作圆周平动，三片并列的连杆行星齿板（即内齿环板1）通过轴承装在高速轴2和3上且与外齿轮5相啮合输出动力，啮合的瞬间相位差为120°。
2.3 三环减速器的变形协调原理
三环减速器的整机结构中存在着过约束，运动链不满足静定条件，机构受力无法用刚体力学方法完全确定，必须通过引进机构的变形协调条件，将机构转化为受力、变形等效的结构件，建立起三环减速器的动态分析模型才能求解全部的未知量。
研究三环减速器各相机构之间的位移协调原理，就是找出各相机构之间的位移满足的关系。
取整个机构为研究对象，把它看作是具有广义间隙的多相子机构系统组成的闭环弹性机构。
将高速轴、低速轴看作刚体，将行星轴承、内齿环板等看作弹簧组成一弹性传力系统，若将各构件用弹簧代替，则该闭环弹性机构可表示为弹簧系统模型，如图2-11所示。
各轴是理想的刚性轴，为便于理解可用等效并联弹簧系统图2-12来表示。
