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1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： NGW行星齒輪減速器 院 （部）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011年7月5日 山東建筑大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄 1設(shè)計(jì)任務(wù)··············································1 2行星減速器部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)······························2 2.1 引言·················································

2、········· 2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理··················································· 2.3設(shè)計(jì)過(guò)程······················································· 2.4結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核··················································· 3行星減速器部件的三維造型及裝配························· 3.1零件三維造型·················································

3、·· 3.2減速器三維造型的裝配過(guò)程······································· 3.3渲染及干涉檢查················································· 4 CAXA制造工程師設(shè)計(jì)···································· 4.1行星減速器部件的心軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··································· 4.2刀具軌跡生成··················································· 4.3軌跡仿真·····

4、·················································· 4.4 G代碼的生成··················································· 4.5 工藝卡片······················································· 5設(shè)計(jì)小結(jié)··············································· 參考文獻(xiàn)················································ 附錄········

5、············································ 26 1設(shè)計(jì)任務(wù) 　 行星齒輪減速機(jī)主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為：行星輪，太陽(yáng)輪，外齒圈。 　　行星減速機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因，單級(jí)減速最小為3，最大一般不超過(guò)10，常見(jiàn)減速比為：3.4.5.6.8.10，減速機(jī)級(jí)數(shù)一般不超過(guò)3，但有部分大減速比定制減速機(jī)有4級(jí)減速。相對(duì)其他減速機(jī)，行星減速機(jī)具有高剛性、高精度(單級(jí)可做到1分以內(nèi))、高傳動(dòng)效率(單級(jí)在97%-98%)、高的扭矩/體積比、終身免維護(hù)等特點(diǎn)。因?yàn)檫@些特點(diǎn)，行星減速機(jī)多數(shù)是安裝在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)上，用來(lái)降低轉(zhuǎn)

6、速，提升扭矩，匹配慣量。 ?? 行星減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速最高可達(dá)到18000rpm(與減速機(jī)本身大小有關(guān)，減速機(jī)越大，額定輸入轉(zhuǎn)速越小)以上，工業(yè)級(jí)行星減速機(jī)輸出扭矩一般不超過(guò)2000Nm，特制超大扭矩行星減速機(jī)可做到10000Nm以上。工作溫度一般在-25℃到100℃左右，通過(guò)改變潤(rùn)滑脂可改變其工作溫度。 　　 2齒輪減速器部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1引言 齒輪減速器是利用各級(jí)齒輪傳動(dòng)來(lái)達(dá)到降速的目的.減速器就是由各級(jí)齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動(dòng)大齒輪就能達(dá)到一定的減速的目的,再采用多級(jí)這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了. 齒輪減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電

7、動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。 2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、齒輪減速器輸出軸、輸入軸設(shè)計(jì)如下圖： 技術(shù)要求: 1. 尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 二、齒輪減速器的定位銷設(shè)計(jì)如下圖： 技術(shù)要求: 1. 尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 三、齒輪減速器行星輪的設(shè)計(jì)圖如下圖：

8、 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 四、減速器的頂球，頂塊設(shè)計(jì)如下圖： 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 五、行星輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示： 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 六、行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示： 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。

9、3.未注形位公差按GB/T1184-K。 七、齒輪減速器右端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示： 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 八、左端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示： 技術(shù)要求: 1.尖角倒鈍。 2.線性尺寸的未注公差按GB/T1804-C。 3.未注形位公差按GB/T1184-K。 2.3結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 1、軸的強(qiáng)度校核： 當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成以后，軸上零件的位置均已確定，外載荷和支承反力的作用點(diǎn)亦隨之確定。這樣，就可繪出軸的受力簡(jiǎn)圖、彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖，再按彎扭組合來(lái)校核軸的危險(xiǎn)截面

10、。 彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算，一般用第三強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為 MPa 或 mm 式中——當(dāng)量彎曲應(yīng)力，MPa， ——當(dāng)量彎矩，N·mm。 M——合成彎矩，M=N·mm 其中，為水平面上的彎矩，為垂直面上的彎矩。 W——危險(xiǎn)截面抗彎截面模量，mm 對(duì)于實(shí)心軸段，W＝0.1，(d為該軸段的直徑，mm) ，對(duì)于具有一個(gè)平鍵鍵槽的軸段，W= (其中b為鍵寬，mm；ｔ為鍵槽深度，mm) 對(duì)于重要的軸，應(yīng)按疲勞強(qiáng)度對(duì)危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)進(jìn)行精確驗(yàn)算。 對(duì)于有剛度要求的軸，在強(qiáng)度計(jì)算后，應(yīng)進(jìn)行剛度校核。 α——按轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)，即將轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)化為相當(dāng)彎矩的系數(shù)。對(duì)不變化的轉(zhuǎn)矩≈

11、0.3,對(duì)脈動(dòng)變化的轉(zhuǎn)矩α= ≈0.6，對(duì)頻繁正反轉(zhuǎn)即對(duì)稱循環(huán)化的轉(zhuǎn)矩α= =1；若轉(zhuǎn)矩變化的規(guī)律未知時(shí)，一般可按脈動(dòng)循環(huán)變化處理(α=0.6)。這里、、分別為對(duì)稱循環(huán)、脈動(dòng)循環(huán)、靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力，其值見(jiàn)下表。 2、軸承的強(qiáng)度校核： （1）．軸承壽命：軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞剝落擴(kuò)展跡象前運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù)。 批量生產(chǎn)的元件，由于材料的不均勻性，導(dǎo)致軸承的壽命有很大的離散性，最長(zhǎng)和最短的壽命可達(dá)幾十倍，必須采用統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行處理。 （2）．基本額定壽命：是指90％可靠度、常用材料和加工質(zhì)量、常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命，以符號(hào)L10（r）或L10h（h）表

12、示。 （3）．基本額定動(dòng)載荷（C）：基本額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)（106）時(shí)軸承所能承受的恒定載荷。即在基本額定動(dòng)載荷作用下，軸承可以工作106 轉(zhuǎn)而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效，其可靠度為90％?；绢~定動(dòng)載荷大，軸承抗疲勞的承載能力相應(yīng)較強(qiáng)。 （4）．基本額定靜載荷（徑向C0r，軸向C0a）：是指軸承最大載荷滾動(dòng)體與滾道接觸中心處引起以下接觸應(yīng)力時(shí)所相當(dāng)?shù)募傧髲较蜉d荷或中心軸向靜載荷。 在設(shè)計(jì)中常用到滾動(dòng)軸承的三個(gè)基本參數(shù)：滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動(dòng)載荷Cr（徑向）或Ca（軸向），滿足一定靜強(qiáng)度要求的基本額定靜強(qiáng)度C0r（徑向）或C0a（軸向）和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0。各種軸承性能指標(biāo)值

13、C、C0、N0等可查有關(guān)手冊(cè)。 （5） 壽命校核計(jì)算公式 滾動(dòng)軸承的壽命隨載荷的增大而降低，壽命與載荷的關(guān)系曲線如圖17-6，其曲線方程為 PεL10=常數(shù) 。其中 P-當(dāng)量動(dòng)載荷，N；L10-基本額定壽命，常以106r為單位（當(dāng)壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，L10=1）；ε-壽命指數(shù)，球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3。 由手冊(cè)查得的基本額定動(dòng)載荷C是以L10=1、可靠度為90％為依據(jù)的。由此可得當(dāng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為P時(shí)以轉(zhuǎn)速為單位的基本額定壽命L10為 Cε×1=Pε×L10 L10=(C/P)ε 106r (17.6) 若軸承工作轉(zhuǎn)速為n r/min，可求出以小時(shí)數(shù)為單位的基本額定壽命

14、h （17.7） 應(yīng)取L10≥Lh＇。 Lh ＇為軸承的預(yù)期使用壽命。通常參照機(jī)器大修期限的預(yù)期使用壽命。 若已知軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P和預(yù)期使用壽命Lh＇，則可按下式求得相應(yīng)的計(jì)算額定動(dòng)載荷C＇，它與所選用軸承型號(hào)的C值必須滿足下式要求 N （17.8） （6） 當(dāng)量動(dòng)載荷 在實(shí)際工況中，滾動(dòng)軸承常同時(shí)受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計(jì)算軸承壽命時(shí)將基本額定動(dòng)載荷與實(shí)際載荷在相同條件下比較，需將實(shí)際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動(dòng)載荷。在當(dāng)量動(dòng)載荷作用下，軸承的壽命與實(shí)際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當(dāng)量動(dòng)載荷P的計(jì)算公式是 P=XFr+YFa 式中Fr-徑向載荷，N；Fa-軸向載荷，N；X，Y-徑向動(dòng)載

15、荷系數(shù)和軸向動(dòng)載荷系數(shù)，由表17-7查取。 3齒輪減速器部件的三維造型及裝配 3.1零件的三維造型 三維造型是根據(jù)已有的尺寸，在Solidedge的軟件上生成的三維實(shí)體圖。通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、除料、打孔等操作獲得所需實(shí)體的形狀。 1、輸出軸、輸入軸的三維設(shè)計(jì)如下圖： 2、定位銷的三維實(shí)體圖如下： 3、頂球的三維實(shí)體圖如下圖所示： 4、調(diào)整墊片的三維實(shí)體造型圖圖如下： 5、浮動(dòng)內(nèi)齒輪套的三維實(shí)體造型如下圖： 6、行星架的三維造型如下圖： 7、內(nèi)齒輪的三維造型如下如圖所示： 8、機(jī)體的三維造型如下圖所示： 9、軸承端蓋的三維造型如下圖所示：

16、 裝配圖：按規(guī)定的技術(shù)要求將零件或部件進(jìn)行組配和連接，使之成為半成品或成品的工藝過(guò)程?，F(xiàn)將上面的三維實(shí)體造型按照一定的鏈接和鉸接關(guān)系將其裝配起來(lái)。在裝配過(guò)程中需注意幾個(gè)問(wèn)題： 1．保證產(chǎn)品質(zhì)量；延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命 　　2．合理安排裝配順序和工序，盡量減少手工勞動(dòng)量，滿足裝配周期的要求；提高裝配效率。 　　3．盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。 　　4．盡量降低裝配成本。裝起來(lái)，并經(jīng)過(guò)調(diào)試、檢驗(yàn)使之成為合格產(chǎn)品的過(guò)程 5. 裝配必須具備定位和夾緊兩個(gè)基本條件。定位就是確定零件正確位置的過(guò)程。 夾緊即將定位后的零件固定。 6. 裝配方法有互換裝配法、

17、分組裝配法、修配法、調(diào)整法四種。 4 CAXA制造工程師設(shè)計(jì) 4.1變速箱的倒檔齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　 4.2刀具軌跡生成 4.3 G代碼的生成（部分） % (倒檔齒輪_rsf_finish.cut,2011.7.5,18:59:27.937) N10G90G54G00Z60.000 N12S1000M03 N14X11.494Y82.197Z60.000 N16Z50.000 N18Z41.000 N20G01Z31.000F100 N22X6.821F200 N24X6.522Z30.9

18、86 N26X6.102Z30.964 N28X5.424Z30.855 N30X5.060Z30.755 N32X4.771Z30.675 N34X4.153Z30.427 N36X3.572Z30.115 N38X3.326Z29.943 N40X3.043Z29.743 N42X2.570Z29.316 N44X2.158Z28.840 N46X1.812Z28.324 N48X1.538Z27.773 N50X1.440Z27.489 N52X1.340Z27.197 N54X1.221Z26.603 N56X1.182Z26.000 N58X-1.1

19、82 N60X-1.221Z26.603 N62X-1.340Z27.197 N64X-1.440Z27.489 N66X-1.538Z27.773 N68X-1.812Z28.324 N70X-2.158Z28.840 N72X-2.570Z29.316 N74X-3.043Z29.743 N76X-3.326Z29.943 N78X-3.572Z30.115 4.4工藝卡片 知識(shí)加工軌跡明細(xì)單 序號(hào) 代碼名稱 代碼所在目錄 刀具號(hào) 刀具參數(shù) 切削速度 加工方式 加工時(shí)間 1 倒檔齒輪_rsf_rough.cut D:\系統(tǒng)文檔及設(shè)置\桌面 2

20、5 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長(zhǎng)度=30.000 200.0 粗加工 1780分鐘 2 倒檔齒輪_rsf_semi.cut D:\系統(tǒng)文檔及設(shè)置\桌面 25 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長(zhǎng)度=30.000 200.0 半精加工 201分鐘 3 倒檔齒輪_rsf_finish.cut D:\系統(tǒng)文檔及設(shè)置\桌面 24 刀具直徑=10.00 刀角半徑=5.00 刀刃長(zhǎng)度=30.000 200.0 精加工 399分鐘 --點(diǎn)擊加工方式，可知詳細(xì)加工參數(shù)— 1：粗加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱

21、= r5 刀具號(hào)= 25 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉(zhuǎn)速= 1000.000 切削速度= 200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對(duì)高度= 10.000 進(jìn)刀方式: 垂直 退刀方式: 垂直 走刀方式：環(huán)切加工(從外向里) 原知識(shí)庫(kù): 走刀方式：環(huán)切加工 層降高度= 2.000 加工行距= 5.000 加工精度= 0.100 加工余量= 0.500 毛坯類型：拾取曲面 下刀方式：垂直 切入毛坯：

22、直接切入 清根進(jìn)刀方式：垂直 清根退刀方式：垂直 輪廓清根：清根 島清根：清根 輪廓清根余量= 0.250 島清根余量= 0.250 加工時(shí)間 = 1780.28 2：半精加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱= r5 刀具號(hào)= 25 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉(zhuǎn)速= 1000.000 切削速度= 200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對(duì)高度= 10.000 進(jìn)刀方式: 垂直 退刀方式:

23、 垂直 走刀方式：往復(fù) (切削角度 = 0.00) 島余量= 0.100 干涉余量= 0.000 曲面余量= 0.200 輪廓余量= 0.100 曲面精度= 0.100 輪廓精度= 0.100 拐角過(guò)渡方式：尖角 行距= 1.000 輪廓補(bǔ)償方式：ON 島補(bǔ)償：ON 輪廓清根：不清根 島清根：不清根 曲面邊界處：抬刀 加工時(shí)間 = 200.91 分鐘 3：精加工軌跡 所屬層：主圖層 刀具名稱= r5 刀具號(hào)= 24 刀具半徑= 5.000 刀角半徑= 5.000 接近速度= 100.000 主軸轉(zhuǎn)速= 1000.000 切削速度=

24、200.000 退刀速度= 800.000 行間連接速度= 100.000 起止高度 = 60.000 安全高度 = 50.000 慢速下刀相對(duì)高度= 10.000 進(jìn)刀方式: 垂直 退刀方式: 垂直 走刀方式：往復(fù) (切削角度 = 0.00) 島余量= 0.000 干涉余量= 0.000 曲面余量= 0.000 輪廓余量= 0.000 曲面精度= 0.010 輪廓精度= 0.100 拐角過(guò)渡方式：尖角 行距=0.500 原知識(shí)庫(kù):行距=1.000 輪廓補(bǔ)償方式：ON 島補(bǔ)償：ON 輪廓清根：不清根 島清根：不清根 加工時(shí)間 = 399.3

25、0 分鐘 5、課程設(shè)計(jì)小結(jié) 通過(guò)這幾天的課程設(shè)計(jì)，感覺(jué)收獲蠻多的！ 對(duì)與這個(gè)項(xiàng)目，我剛開(kāi)始是手足無(wú)措，我不知道怎樣去開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目！但是，又不得不羅列個(gè)進(jìn)度。 接下來(lái)就是寫(xiě)功能說(shuō)明書(shū)了，有樣本，寫(xiě)起來(lái)當(dāng)然不難！但是，發(fā)現(xiàn)里面要注意的東西也是特別多的(當(dāng)然還有好多東西是我們沒(méi)有注意到的)！比如如何去組織那些東西，格式方面的注意呀，以及里面內(nèi)容的書(shū)寫(xiě)（怎樣能夠很好得理解你的意思，怎樣能夠更好地方便顧客），以及如何把內(nèi)容寫(xiě)得詳細(xì)，排版等等。。。。。。。 接著就是書(shū)寫(xiě)數(shù)據(jù)需求說(shuō)明書(shū)了，相對(duì)來(lái)說(shuō)這個(gè)就比較難了，因?yàn)樗獙?duì)系統(tǒng)顯示出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，分析它的來(lái)源，以及那些屬性！然后同樣

26、也要注意它的格式等等！ 結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)建，相對(duì)來(lái)說(shuō)是建立在前兩份說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上的，當(dāng)前面的說(shuō)明書(shū)寫(xiě)得比較好時(shí)，這個(gè)的設(shè)計(jì)也就容易多了！表于表之間的關(guān)系該如何建立，怎樣構(gòu)建可以讓程序員實(shí)現(xiàn)起來(lái)方便。。。。。。 6、參考文獻(xiàn)： [1] 傅水根主編.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，1998 [2] 劉舜堯,鐘世金,舒金波主編.制造工程實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書(shū).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2002； [3] 劉舜堯,李燕,鄧曦明主編.?制造工程工藝基礎(chǔ).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2002 [4] 鄧文英主編.?金屬工藝學(xué)（上、下冊(cè)）.北京：高等教育出版社，2000； [5] 嚴(yán)紹華主編.熱加工工藝基礎(chǔ)（

27、第二版）.北京：高等教育出版社，2003； [6] 何少平,李國(guó)順,舒金波主編.?機(jī)械結(jié)構(gòu)工藝性.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004； [7] 呂廣庶,張遠(yuǎn)明主編.工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2001 [8] 何紅媛主編.材料成形技術(shù)基礎(chǔ).南京：東南大學(xué)出版社，2000 [9] 丁德全主編.金屬工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [10] 王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [11] 邱明恒主編.塑料成型工藝.西北工業(yè)大學(xué)出版社，1994 [12] 吳永健主編.機(jī)器零件工藝造型技術(shù).北京：宇航出版社，1991 [13] 劉文劍,常偉,金天國(guó)等編.CAD\CAM集成技術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000 [14]孫桓，陳作模，葛文杰編著，《機(jī)械原理》，北京高等教育出版社，2006.5。 [15]牛鳴岐，王保民，王振甫編著，《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，重慶大學(xué)