行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)【含9張CAD圖紙和說明書】,含9張CAD圖紙和說明書,行星,齒輪,減速器,設(shè)計(jì),cad,圖紙,以及,說明書,仿單 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題 目： 行星齒輪減速器 年 3 月 16 日  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。 文 獻(xiàn) 綜 述 0 引言 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。其最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動(dòng)力時(shí)可以進(jìn)行功率分流;輸入軸與輸出軸具有同軸性.對(duì)于那些要求體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)效率高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，起重運(yùn)輸，石油化工和艦艇等的齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如13本，德國(guó)，英國(guó)，美國(guó)和俄羅斯等國(guó)家對(duì)行星齒輪的應(yīng)用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化，傳動(dòng)性能，傳遞功率，轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并研究出一些新的行星傳動(dòng)技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動(dòng)，行星齒輪變速傳動(dòng)和微型行星傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代化的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。行星齒輪傳動(dòng)在我國(guó)已有許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。自20世紀(jì)60年代以來，我國(guó)對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了較深入，系統(tǒng)地研究和試制工作。但無論是在設(shè)計(jì)理論方面，還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面，均取得了許多創(chuàng)新性的研究成果。[1] 行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著重要的意義。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器具、儀表儀器、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應(yīng)用。[2] 1 行星齒輪減速器概念及特點(diǎn) 齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最為廣泛和特別重要的一種機(jī)械傳動(dòng)形式，可用于傳遞空間任意軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)與其他機(jī)械傳動(dòng)相比，具有傳動(dòng)平穩(wěn)可靠、傳動(dòng)效率高、傳遞功率范圍大、速度防衛(wèi)廣、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)簡(jiǎn)便和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，它在汽車等各種機(jī)械設(shè)別和儀器儀表中被廣泛使用。隨著近代工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)齒輪傳動(dòng)的速度、效率、承載能力、可靠性以及體積、重量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提出了更高的要求。行星齒輪傳動(dòng)的研究與應(yīng)用證實(shí)基于這些要求發(fā)展起來的。行星齒輪傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)中的一種主要的形式，可以提高機(jī)器的傳動(dòng)效率和承載能力，減小機(jī)器的質(zhì)量，減小機(jī)器外形尺寸及減速器傳動(dòng)比范圍廣等，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展齒輪傳動(dòng)技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)不斷完善和發(fā)展，行星齒輪傳動(dòng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。[3] [4]行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各種機(jī)械和高科技領(lǐng)域已廣泛用來代替普通的定軸齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)。 少齒差行星齒輪傳動(dòng)克服了同軸式少齒差行星傳動(dòng)的行星軸承受力大，壽命短、整機(jī)振動(dòng)大、噪音大等人們力求解決的難題，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比大，體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。由于采用軟齒面的漸開線齒輪內(nèi)嚙合，故接觸承載的齒對(duì)數(shù)多，具有優(yōu)良的承載和過載能力，而且齒輪生產(chǎn)成本比硬齒面造價(jià)低，加工精度要求低。其中，少齒差行星齒輪傳動(dòng)比較適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。實(shí)踐表明，少齒差行星齒輪傳動(dòng)與適用工況相同的其它傳動(dòng)形式相比較，具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比范圍大，效率高等。[5] 少齒差行星齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)具體而言有以下幾點(diǎn)： （1）加工方便，制造成本低。不需要特殊刀具和專用設(shè)備，材料也可采用普通齒輪材料。 （2）傳動(dòng)比范圍大，單級(jí)傳動(dòng)比為10-1000以上。 （3）結(jié)構(gòu)形式多，運(yùn)用范圍廣。由于其輸入軸和輸出軸可以在同一軸線上，也可以在不同一軸線上，所以能適應(yīng)各種機(jī)械的需求。 （4）結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，體積小。由于采用內(nèi)嚙合行星傳動(dòng)，所以結(jié)構(gòu)緊湊，當(dāng)傳動(dòng)比相同時(shí)，與同功率的普通圓柱齒輪減速器相比，體積和重量均可減少1/2-2/3。 （5）效率高。當(dāng)傳動(dòng)比為10-200時(shí)，效率為80%-94%，效率隨著傳動(dòng)比的增加而降低。 （6）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，承載能力大。由于是內(nèi)嚙合傳動(dòng)，兩嚙合吃昆一為凹齒，一為凸齒，兩者的曲率中心在同一方向，曲率半徑又接近相等，因此接觸面積大，是輪齒的接觸強(qiáng)度大為提高；又因采用短齒制，輪齒的彎曲強(qiáng)度也提高了。[6] 2 國(guó)內(nèi)外行星傳動(dòng)的發(fā)展 世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯等，對(duì)行星齒輪 傳動(dòng)的應(yīng)用、生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)性能、傳動(dòng)功率轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先位置，并出現(xiàn)一些新型的行星傳動(dòng)技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動(dòng)、行星齒輪變速傳動(dòng)和微型行星齒輪傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代化的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。 1974年，Cunliffe等建立了十三個(gè)自由度的行星齒輪的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其固有特性進(jìn)行了研究。[7]1994年，Kahraman建立了行星齒輪機(jī)構(gòu)的非線性時(shí)變動(dòng)態(tài)模型，該模型中包括了制造誤差、安裝誤差、齒形誤差和時(shí)變嚙合剛度等因素，設(shè)立了一個(gè)動(dòng)態(tài)均載稀疏，并分析了上述因素對(duì)動(dòng)態(tài)均載系數(shù)的影響，通過扭轉(zhuǎn)-平移耦合模型分析了行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)均載特性。[8] 對(duì)行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)的開發(fā)及運(yùn)用在我國(guó)自上世紀(jì)五十年代就開始了，但直到改革開放前的相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，由于受設(shè)計(jì)理念與水平、加工手段與材料及熱處理質(zhì)量等方面的限制，我國(guó)各類行星齒輪減速器的承載能力及可靠性都還處于一個(gè)比較低的水平，以至于我國(guó)許多行業(yè)配套的高性能星星齒輪箱，如磨機(jī)齒輪箱等都采用進(jìn)口產(chǎn)品。自20世紀(jì)60年代以來，我國(guó)才開始對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)地研究和試制工作，無論是在設(shè)計(jì)理論方面，還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。[9]改革開放以來，隨著國(guó)內(nèi)多家單位相繼引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的行星傳動(dòng)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)技術(shù)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了消化吸收和創(chuàng)新開發(fā)，使得國(guó)內(nèi)的行星傳動(dòng)技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。[10] 目前，數(shù)控機(jī)床與伺服電機(jī)配套使用的減速器是NGW型的行星齒輪傳動(dòng)減速器，單級(jí)的傳動(dòng)比20以下，如果有大速比的要求，必須串聯(lián)成兩級(jí)甚至三級(jí)使用，零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)制造和安裝提出了很高的要求。精密齒輪傳動(dòng)與一般的齒輪傳動(dòng)區(qū)別在于對(duì)其傳動(dòng)精度要求較高，我們與國(guó)外同類型產(chǎn)品的主要差距在于傳動(dòng)精度指標(biāo)比較低，并且仍以仿造為主，產(chǎn)品類型很少，速比和承載能力范圍較小，外形較大，精度和效率低，噪音和振動(dòng)偏大，可適應(yīng)工況有限，而且壽命短，可靠性低，因此還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與國(guó)外的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)外產(chǎn)品由于性能先進(jìn)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期占據(jù)著相當(dāng)大的份額。[11] 3 齒輪減速器發(fā)展現(xiàn)狀及展望 齒輪和減速器是各種機(jī)械傳動(dòng)裝置的重要基礎(chǔ)件，其精度和承載能力的優(yōu)劣直接影響著主機(jī)的性能。因此，一個(gè)國(guó)家的齒輪工業(yè)先進(jìn)與否，是這個(gè)個(gè)國(guó)家機(jī)械水平高低的重要標(biāo)志之一。 當(dāng)前，齒輪傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展很快，其主要內(nèi)容包括采用硬齒面和行星減速器，以及開發(fā)新型傳動(dòng)。其中行星傳動(dòng)是將定軸線改為動(dòng)軸線傳動(dòng)，采用功率分流（由若干個(gè)行星齒輪分擔(dān)載荷），合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合機(jī)構(gòu)及合理的變位等，從而使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有重量輕，體積小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)效率高以及承載能力較大等優(yōu)點(diǎn)。[12] 20世紀(jì)末的20多年，世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪聲、高可靠度。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。? 硬齒面齒輪減速器具有承載能力高、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，已得到廣泛的運(yùn)用。[13]硬齒面技術(shù)到20世紀(jì)80年代時(shí)在國(guó)外日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于ISO1328-1975的6級(jí)，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的4倍，為軟齒面齒輪的5-6倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量?jī)H為軟齒面齒輪減速器的1/3左右。功率分支技術(shù)主要指行星及大功率齒輪箱的功率雙份及多分支裝置，如中心傳動(dòng)的水泥磨主減速器，其核心技術(shù)是均載。 精密行星齒輪減速器在伺服系統(tǒng)中的運(yùn)用日趨廣泛，精度、穩(wěn)定性和靈敏度是伺服系統(tǒng)的三大重要性能指標(biāo)，而閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈敏度很大程度上取決于齒輪裝置的回差能否控制在要求的范圍內(nèi)。隨著工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控設(shè)備、軍工設(shè)備、航空航天等提出了苛刻的要求。[14] 適應(yīng)市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品開發(fā)，關(guān)鍵工藝技術(shù)的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)以及員工技術(shù)素質(zhì)與創(chuàng)新精神，是21世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中，齒輪仍然是機(jī)械傳動(dòng)的基本部件。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械加工精度、加工效率大為提高，從而推動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)品多樣化，整機(jī)配套的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致、美觀。? CNC機(jī)床和工藝技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電子控制、液壓傳動(dòng)，齒輪、帶鏈的混合傳動(dòng)，將成為變速箱設(shè)計(jì)中優(yōu)化傳動(dòng)組合的方向。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的學(xué)科交叉，將成為新型傳動(dòng)產(chǎn)品的重要趨勢(shì)。? 總之，當(dāng)今世界各國(guó)減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動(dòng)效率；二低即低噪聲、低成本；二化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化。減速器和齒輪的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。因此，開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在我國(guó)有廣闊的前景。[15] 4 結(jié)論 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的裝備制造業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與之緊密相關(guān)的齒輪傳動(dòng)領(lǐng)域的研究也取得了很大的進(jìn)展，對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)的研究是齒輪領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。 近幾十年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進(jìn)的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造等先進(jìn)技術(shù)。形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理。? 隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，行星齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，因此，合理的解決行星齒輪機(jī)構(gòu)現(xiàn)階段存在的相關(guān)問題會(huì)對(duì)我國(guó)的發(fā)展起到重大的作用。[16] 參考文獻(xiàn) [1]?朱振榮、蔣立冬、常山.漸開線行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展.熱能動(dòng)力工程.哈爾濱第七0三研究所.2007 [2]?張衛(wèi)平、陳文元.基于LIGA技術(shù)的3K-2型微型行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)和制造[J].中國(guó)機(jī)械工程，2003 [3]?張輝.新型漸開線少齒差行星減速器的設(shè)計(jì)研究.浙江工業(yè)大學(xué)，2012 [4]?黃軼.行星齒輪傳動(dòng)專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2009 [5]?漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造編委會(huì)著，漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造，機(jī)械工業(yè)出版社，2002?? 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1、設(shè)計(jì)條件：? 圓錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)與NGW串聯(lián)，臥式軸向部分機(jī)體。大修期限為1年，每年工作300日，每日工作24小時(shí)。? 2、原始數(shù)據(jù)：? 公稱傳動(dòng):ip=5.4， 輸入轉(zhuǎn)速：n=640r/min， 輸入功率：P=1140W， 行星輪個(gè)數(shù)：nw=3， 內(nèi)齒圈齒數(shù)：zb=88。? 四、研究方法、步驟和措施 1、查閱資料，翻譯英文資料 查找設(shè)計(jì)所需的資料，資料的內(nèi)容要有深度，要具有參考意義。 2、熟練掌握設(shè)計(jì)所需的內(nèi)容 復(fù)習(xí)以前所學(xué)設(shè)計(jì)有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，并熟練的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。設(shè)計(jì)運(yùn)用UG軟件繪制二極行星齒輪減速器所有零件的三維模型圖，經(jīng)過AUTOCAD形成正式二維工程圖，并在仿真軟件系統(tǒng)UG中完成二極行星齒輪減速器關(guān)鍵零件的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、有限元分析和模態(tài)分析。 3、設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）減速器行星輪設(shè)計(jì)； （2）傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)； （3）行星齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)； （4）行星齒輪架與輸出軸間齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)； （5）行星輪系減速器齒輪輸入輸出設(shè)計(jì)。 4、具體設(shè)計(jì)步驟 （1）根據(jù)原始數(shù)據(jù)，計(jì)算出相關(guān)的其他數(shù)據(jù)； （2）利用CAD畫出零件圖和裝配圖得到初始結(jié)構(gòu)； （3）將初始結(jié)構(gòu)分成若干子結(jié)構(gòu)，利用UG對(duì)子結(jié)構(gòu)三維建模； （4）對(duì)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配，整裝成組裝圖； （5）進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)，先確定連桿；再確定運(yùn)動(dòng)副；接著設(shè)置動(dòng)力源；最后設(shè)置仿真所需的步數(shù)、時(shí)間等參數(shù)； （6）對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行運(yùn)動(dòng)可靠性與干涉分析； （7）讀取結(jié)果，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行可視化處理，根據(jù)仿真結(jié)果提出合理改進(jìn)意見； （8）改進(jìn)后重新建模并進(jìn)行分析； （9）整理仿真分析所得數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，為優(yōu)化提供參考。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日